DE112020003409T5 - CONTROL SYSTEM - Google Patents

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Kazuo Yonekura
Takafumi Nishizu
Yasufumi Mochizuki
Hiroki Saitou
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Abstract

Ein Steuerungssystem (3) ist ein Steuerungssystem zum Steuern einer Injektionsmenge eines Reduktionsmittels, das in ein Abgas injiziert werden soll, das von einem kohlebefeuerten Heizkessel (5) in einer Wärmekrafterzeugungseinrichtung zu einem Denitrifizierungsreaktor (41) eines Denitrifizierungsgeräts (31) fließt. Das Steuerungssystem beinhaltet: einen ersten Prädiktor, der eine erste Konzentration vorhersagt, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden im Abgas ist, das zum Denitrifizierungsreaktor fließt, basierend auf ersten Betriebsdaten, die Betriebsdaten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung sind; und ein Steuerungsgerät (51), das die Injektionsmenge steuert basierend auf einem vorhergesagten Wert der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird. Die ersten Betriebsdaten beinhalten zumindest eines aus zweiten Betriebsdaten und dritten Betriebsdaten, wobei die zweiten Betriebsdaten Betriebsdaten von einem oder mehr Kohlepulverisatoren (12) sind, die in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung bereitgestellt sind, und die dritten Betriebsdaten Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels sind, die durch Variation der Betriebsbedingungen von einem oder mehr Kohlepulverisatoren (12) beeinflusst werden.A control system (3) is a control system for controlling an injection amount of a reducing agent to be injected into an exhaust gas flowing from a coal-fired boiler (5) in a thermal power generation facility to a denitrification reactor (41) of a denitrification apparatus (31). The control system includes: a first predictor that predicts a first concentration, which is a concentration of nitrogen oxides in exhaust gas flowing to the denitrification reactor, based on first operational data, which is operational data of the thermal power generation facility; and a controller (51) that controls the injection amount based on a predicted value of the first concentration predicted by the first predictor. The first operational data includes at least one of second operational data and third operational data, the second operational data being operational data of one or more coal pulverizers (12) provided in the thermal power generation facility, and the third operational data being operational data of the coal-fired boiler which is obtained by varying the operational conditions be influenced by one or more coal pulverizers (12).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft Steuerungssysteme. Die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit Nr. 2019-130924 , eingereicht am 16. Juli 2019, deren Inhalt durch Bezug hier hinein aufgenommen ist, wird beansprucht.The present disclosure relates to control systems. The priority of Japanese patent application No. 2019-130924 , filed July 16, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference, are claimed.

Hintergrundbackground

Untenstehendes Patentdokument 1 offenbart ein Denitrifizierungsgerät, das Stickstoffoxide (NOx) in Abgas, das aus einem Heizkessel (engl. „boiler“) in einem Wärmekraftwerk ausgestoßen wird, entfernt. Das Denitrifizierungsgerät führt Abgas in einen Reaktor ein, der einen Katalysator beinhaltet, und zersetzt die Stickstoffoxide im Abgas in harmlosen Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) durch die Wirkung des Katalysators unter Verwendung eines Reduktionsmittels (beispielsweise Ammoniak (NH3)).Patent Document 1 below discloses a denitrification apparatus that removes nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas discharged from a boiler in a thermal power plant. The denitrification device introduces exhaust gas into a reactor including a catalyst, and decomposes the nitrogen oxides in the exhaust gas into harmless nitrogen (N2) and water (H 2 O) by the action of the catalyst using a reducing agent (e.g., ammonia (NH3)).

Dokument des Standes der TechnikPrior Art Document

Patentdokumentpatent document

[Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, erste Publikation mit Nr. 2014-211249[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application, First Publication No. 2014-211249

ZusammenfassungSummary

Technisches ProblemTechnical problem

Die Flussgeschwindigkeit des Abgases, das aus einem Heizkessel ausgestoßen wird, ist nicht immer konstant und kann stark variieren. Deshalb stellt der Betreiber eines Wärmekraftwerkes manchmal die Menge des Reduktionsmittels, das in das Abgas injiziert werden soll (hiernach bezeichnet als „Injektionsmenge“), auf einen größeren Wert ein, sodass die Konzentration an NOx, das vom Wärmekraftwerk emittiert wird, den Regulierungswert nicht übersteigt. Deshalb, kann eine Überschussmenge an Reduktionsmittel in das Abgas injiziert werden, und ist es wünschenswert die Injektionsmenge des Reduktionsmittels zweckdienlich zu steuern, sogar wenn die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert.The flow rate of the flue gas emitted from a boiler is not always constant and can vary widely. Therefore, the operator of a thermal power plant sometimes sets the amount of the reducing agent to be injected into the exhaust gas (hereinafter referred to as “injection amount”) to a larger value so that the concentration of NOx emitted from the thermal power plant does not exceed the regulation value . Therefore, an excess amount of the reducing agent may be injected into the exhaust gas, and it is desirable to appropriately control the injection amount of the reducing agent even when the flow rate of the exhaust gas varies.

Die vorliegende Offenbarung ist angesichts solcher Umstände gemacht worden, und eine Aufgabe davon ist ein Steuerungssystem fähig zum zweckdienlichen Steuern der Injektionsmenge eines Reduktionsmittels bereitzustellen, sogar wenn die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert.The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a control system capable of appropriately controlling the injection amount of a reducing agent even when the flow speed of the exhaust gas varies.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Ein Steuerungssystem eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist ein Steuerungssystem zum Steuern einer Injektionsmenge eines Reduktionsmittels, das in ein Abgas injiziert werden soll, das von einem kohlebefeuerten Heizkessel in einer Wärmekrafterzeugungseinrichtung zu einem Denitrifizierungsreaktor eines Denitrifizierungsgeräts fließt, wobei das Steuerungssystem umfasst: einen ersten Prädiktor, der eine erste Konzentration vorhersagt, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden im Abgas ist, das zum Denitrifizierungsreaktor fließt, basierend auf ersten Betriebsdaten, die Betriebsdaten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung sind; und ein Steuerungsgerät, das die Injektionsmenge steuert, basierend auf einem vorhergesagten Wert der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, wobei die ersten Betriebsdaten zumindest eines aus zweiten Betriebsdaten und dritten Betriebsdaten beinhalten, wobei die zweiten Betriebsdaten Betriebsdaten von einem oder mehr Kohlepulverisatoren sind, die in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung bereitgestellt sind, und die dritten Betriebsdaten Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels sind, die durch Variation der Betriebsbedingungen von einem oder mehr der Kohlepulverisatoren beeinflusst werden.A control system of a first aspect of the present disclosure is a control system for controlling an injection amount of a reducing agent to be injected into an exhaust gas flowing from a coal-fired boiler in a thermal power generation facility to a denitrification reactor of a denitrification apparatus, the control system comprising: a first predictor, which predicts a first concentration, which is a concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas flowing to the denitrification reactor, based on first operational data, which is operational data of the thermal power generation facility; and a controller that controls the injection amount based on a predicted value of the first concentration predicted by the first predictor, wherein the first operational data includes at least one of second operational data and third operational data, the second operational data being operational data from one or more coal pulverizers provided in the thermal power generation facility, and the third operational data is operational data of the coal-fired boiler affected by varying operational conditions of one or more of the coal pulverizers.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem des ersten Aspekts, in dem die Wärmekrafterzeugungseinrichtung eine Vielzahl der Kohlepulverisatoren beinhaltet, und die zweiten Betriebsdaten Daten beinhalten, die Betriebsbedingungen eines jeden der Vielzahl der Kohlepulverisatoren angeben.A second aspect of the present disclosure is the control system of the first aspect, in which the thermal power generation device includes a plurality of the coal pulverizers, and the second operational data includes data indicating operational conditions of each of the plurality of the coal pulverizers.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem des zweiten Aspekts, in dem die zweiten Betriebsdaten ferner Zuführmengen der Kohle, die zur Vielzahl an Kohlepulverisatoren zugeführt wird, und Kohlearten der Kohle, die zur Vielzahl an Kohlepulverisatoren zugeführt wird, beinhalten.A third aspect of the present disclosure is the control system of the second aspect, in which the second operational data further includes feed amounts of the coal fed to the plurality of coal pulverizers and coal types of the coal fed to the plurality of coal pulverizers.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem nach einem der ersten bis dritten Aspekte, in dem das Steuerungssystem ferner beinhaltet: eine erste Lerneinrichtung, die ein Vorhersagemodell konstruiert, das den vorhergesagten Wert der ersten Konzentration ausgibt, durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung von, als Lerndaten, einem Datensatz der ersten Betriebsdaten und gemessener Werte der ersten Konzentration, die in vergangenen Betrieben erhalten wurden, wobei der erste Prädiktor Daten, die die ersten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt beinhalten, in das Vorhersagemodell, das durch die erste Lerneinrichtung konstruiert wird, eingibt und die erste Konzentration vorhersagt, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne vom vorgegebenen Zeitpunkt verstrichen ist.A fourth aspect of the present disclosure is the control system according to any one of the first to third aspects, in which the control system further includes: a first learning device that constructs a prediction model that outputs the predicted value of the first concentration by performing machine learning using, as learning data, a set of the first operational data and measured values of the first concentration obtained in past operations, the first predictor incorporating data including the first operational data at a predetermined time into the prediction model constructed by the first learning means, enters and predicts the first concentration, after which a predetermined period of time has elapsed from the predetermined time.

Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem nach einem der ersten bis vierten Aspekte, in dem das Steuerungsgerät beinhaltet: einen ersten Kalkulator, der eine erste benötigte Flussgeschwindigkeit, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das benötigt wird um die Stickstoffoxide zu denitrifizieren, derart berechnet, dass eine Konzentration der Stickstoffoxide ein Zielwert oder weniger ist, wenn die Stickstoffoxide mit der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät eingeführt werden; und eine Steuerung, die die Injektionsmenge basierend auf der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit, die durch den ersten Kalkulator berechnet wird, steuert.A fifth aspect of the present disclosure is the control system according to any one of the first to fourth aspects, in which the control device includes: a first calculator that calculates a first required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required to denitrify the nitrogen oxides, such calculates that a concentration of the nitrogen oxides is a target value or less when the nitrogen oxides having the first concentration predicted by the first predictor are introduced into the denitrification device; and a controller that controls the injection amount based on the first required flow rate calculated by the first calculator.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem nach einem der ersten bis vierten Aspekte, in dem das Steuerungssystem ferner beinhaltet: einen zweiten Prädiktor, der eine zweite Konzentration, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden im Abgas ist, das den Denitrifizierungsreaktor durchlaufen hat, vorhersagt basierend auf vierten Betriebsdaten, die eine Denitrifizierungsreaktion im Denitrifizierungsreaktor betreffen, wobei das Steuerungsgerät beinhaltet: einen ersten Kalkulator, der eine erste benötigte Flussgeschwindigkeit, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das benötigt wird um die Stickstoffoxide zu denitrifizieren, derart berechnet, dass eine Konzentration der Stickstoffoxide ein Zielwert oder weniger ist, wenn die Stickstoffoxide mit der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät eingeführt werden; einen Subtraktor, der einen Differenzwert zwischen einem vorhergesagten Wert der zweiten Konzentration und dem Zielwert berechnet; einen zweiten Kalkulator, der eine zweite benötigte Flussgeschwindigkeit berechnet, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das für das Denitrifizierungsgerät benötigt wird, um sämtliche Stickstoffoxide des Differenzwertes, der durch den Subtraktor berechnet wird, zu denitrifizieren; eine Addiereinrichtung, die eine dritte benötigte Flussgeschwindigkeit durch Addieren der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit und der zweiten benötigten Flussgeschwindigkeit berechnet; und eine Steuerung, die die Injektionsmenge basierend auf der dritten benötigten Flussgeschwindigkeit, die durch die Addiereinrichtung berechnet wird, steuert.A sixth aspect of the present disclosure is the control system according to any one of the first to fourth aspects, in which the control system further includes: a second predictor that predicts a second concentration that is a concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas that has passed through the denitrification reactor based to fourth operational data relating to a denitrification reaction in the denitrification reactor, wherein the controller includes: a first calculator that calculates a first required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required to denitrify the nitrogen oxides, such that a concentration of the nitrogen oxides is a target value or less when the nitrogen oxides are introduced into the denitrification apparatus at the first concentration predicted by the first predictor; a subtractor that calculates a difference value between a predicted value of the second concentration and the target value; a second calculator that calculates a second required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required for the denitrification apparatus to denitrify all nitrogen oxides of the difference value calculated by the subtractor; an adder that calculates a third required flow rate by adding the first required flow rate and the second required flow rate; and a controller that controls the injection amount based on the third required flow rate calculated by the adder.

Ein siebter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerungssystem des sechsten Aspektes, in dem das Steuerungssystem ferner beinhaltet: eine zweite Lerneinrichtung, die ein zweites Vorhersagemodell konstruiert, das einen vorhergesagten Wert der zweiten Konzentration ausgibt, durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung von, als Lerndaten, einem Datensatz der vierten Betriebsdaten und gemessener Werte der zweiten Konzentration, die in vergangenen Betrieben erhalten wurden, wobei der zweite Prädiktor Daten, die die vierten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt beinhalten, in das zweite Vorhersagemodell, das durch die zweite Lerneinrichtung konstruiert wird, eingibt und die zweite Konzentration vorhersagt, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne vom vorgegebenen Zeitpunkt verstrichen ist.A seventh aspect of the present disclosure is the control system of the sixth aspect, in which the control system further includes: a second learning device that constructs a second prediction model that outputs a predicted value of the second concentration by performing machine learning using, as learning data, a data set of the fourth operational data and measured values of the second concentration obtained in past operations, the second predictor inputting data including the fourth operational data at a predetermined time into the second prediction model constructed by the second learning means, and predicts the second concentration after a predetermined period of time has elapsed from the predetermined time.

Effekteeffects

Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Injektionsmenge des Reduktionsmittels zweckdienlich gesteuert werden, sogar wenn die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert.As described above, according to the present disclosure, the injection amount of the reducing agent can be appropriately controlled even when the flow speed of the exhaust gas varies.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines Wärmekraftwerkes 1, das ein Steuerungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform beinhaltet, veranschaulicht. 1 12 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a thermal power plant 1 including a control system according to a first embodiment.
  • 2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 und eines Steuerungssystems 3 gemäß der ersten Ausführungsform. 2 12 is a schematic configuration diagram of a thermal power generation facility 2 and a control system 3 according to the first embodiment.
  • 3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Vorhersagegerätes 50 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 12 is a schematic configuration diagram of a prediction device 50 according to the first embodiment.
  • 4 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Steuerungsgerätes 51 gemäß der ersten Ausführungsform. 4 12 is a schematic configuration diagram of a control device 51 according to the first embodiment.
  • 5 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Wärmekraftwerks 1B, das ein Steuerungssystem 3B gemäß einer zweiten Ausführungsform beinhaltet. 5 12 is a schematic configuration diagram of a thermal power plant 1B including a control system 3B according to a second embodiment.
  • 6 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Vorhersagegerätes 80 gemäß der zweiten Ausführungsform. 6 12 is a schematic configuration diagram of a prediction device 80 according to the second embodiment.
  • 7 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Steuerungsgerätes 90 gemäß der zweiten Ausführungsform. 7 12 is a schematic configuration diagram of a control device 90 according to the second embodiment.
  • 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration veranschaulicht, wenn das Vorhersagegerät 50 und das Vorhersagegerät 80 mit einem informationsverarbeitenden Gerät, wie etwa einem Computer, konfiguriert sind. 8th 14 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration when the prediction device 50 and the prediction device 80 are configured with an information processing device such as a computer.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Hiernach wird ein Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, a control system according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines Wärmekraftwerkes 1, das das Steuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet, veranschaulicht. 1 14 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a thermal power plant 1 incorporating the control system according to the first embodiment.

Das Wärmekraftwerk 1 beinhaltet eine Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 und ein Steuerungssystem 3.The thermal power plant 1 includes a thermal power generation facility 2 and a control system 3.

Die Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 führt Dampf einer Dampfturbine (nicht veranschaulicht) zu und rotiert die Dampfturbine, wobei der Dampf erzeugt wird durch Erwärmen einer Flüssigkeit, die durch eine Wärmetransferleitung oder dergleichen fließt, die innerhalb eines kohlebefeuerten Heizkessels 5 installiert ist, durch Verbrennen eines Brennstoffs im kohlebefeuerten Heizkessel 5. Danach, treibt die Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 einen elektrischen Stromgenerator (nicht veranschaulicht) durch die Rotation der Dampfturbine an, um erzeugten elektrischen Strom zu erhalten.The thermal power generating facility 2 supplies steam to a steam turbine (not illustrated) and rotates the steam turbine, the steam being generated by heating a liquid flowing through a heat transfer pipe or the like installed inside a coal-fired boiler 5 by burning a fuel in the coal-fired Boiler 5. Thereafter, the thermal power generating facility 2 drives an electric power generator (not illustrated) by the rotation of the steam turbine to obtain generated electric power.

Das Steuerungssystem 3 steuert eine Injektionsmenge F eines Reduktionsmittels, das in das Abgas injiziert werden soll, das vom kohlebefeuerten Heizkessel 5 in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 zu einem Denitrifizierungskatalysator in einem Denitrifizierungsgerät 31 fließt.The control system 3 controls an injection amount F of a reducing agent to be injected into exhaust gas flowing from the coal-fired boiler 5 in the thermal power generation facility 2 to a denitrification catalyst in a denitrification device 31 .

Hiernach wird eine schematische Konfiguration der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 und des Steuerungssystems 3 gemäß der ersten Ausführungsform.Hereinafter, a schematic configuration of the thermal power generation device 2 according to the first embodiment will be explained with reference to FIG 2 described. 2 12 is a schematic configuration diagram of the thermal power generation facility 2 and the control system 3 according to the first embodiment.

Wie in 2 veranschaulicht, beinhaltet die Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 eine Vielzahl an pulverisierte Kohle-Zuführgeräten 4 (pulverisierte Kohle-Zuführgeräte 4-1 bis 4-n (n ist eine ganze Zahl von zwei oder mehr)), einen kohlebefeuerten Heizkessel 5, und eine Abgasbehandlungseinrichtung 6. Jedoch kann die Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 mit lediglich einem pulverisierte Kohle-Zuführgerät 4 bereitgestellt werden.As in 2 1, the thermal power generation facility 2 includes a plurality of pulverized coal feeders 4 (pulverized coal feeders 4-1 to 4-n (n is an integer of two or more)), a coal-fired boiler 5, and an exhaust gas treatment device 6. However For example, the thermal power generation facility 2 can be provided with only a pulverized coal feeder 4.

Die Vielzahl an pulverisierte Kohle-Zuführgeräten 4-1 bis 4-n stellt pulverisierte Kohle aus Kohle her und führt die pulverisierte Kohle dem kohlegefeuerten Heizkessel 5 als Brennstoff zu. Die pulverisierte Kohle-Zuführgeräte 4-1 bis 4-n weisen die gleiche Konfiguration auf. Jedoch, für den Zweck des voneinander Unterscheidens der pulverisierte Kohle-Zuführgeräte wird in der folgenden Beschreibung manchmal „-1“ an das Ende des Bezugszeichens einer jeden Komponente des pulverisierte Kohle-Zuführgeräts 4-1 angefügt, „-2“ wird manchmal an das Ende des Bezugszeichens einer jeden Konfiguration des pulverisierte Kohle-Zuführgeräts 4-2 angefügt, und „-n“ wird manchmal an das Ende des Bezugszeichens einer jeden Konfiguration des pulverisierte Kohle-Zuführgeräts 4-n angefügt. Wenn die Vielzahl an pulverisierte Kohle-Zuführgeräten 4-1 bis 4-n nicht unterschieden wird, wird jedes einfach als „pulverisierte Kohle-Zuführgerät 4“ bezeichnet.The plurality of pulverized coal feeders 4-1 to 4-n make pulverized coal from coal and feed the pulverized coal to the coal-fired boiler 5 as fuel. The pulverized coal feeders 4-1 to 4-n have the same configuration. However, for the purpose of distinguishing the pulverized coal feeders from each other, in the following description, “-1” is sometimes added to the end of the reference numeral of each component of the pulverized coal feeder 4-1, “-2” is sometimes added to the end of the reference numeral of each configuration of the pulverized coal feeder 4-2, and “-n” is sometimes added to the end of the reference numeral of each configuration of the pulverized coal feeder 4-n. When the plurality of pulverized coal feeders 4-1 to 4-n are not distinguished, each is simply referred to as “pulverized coal feeder 4”.

Die schematische Konfiguration des pulverisierte Kohle-Zuführgeräts 4 gemäß der ersten Ausführungsform wird untenstehend beschrieben.The schematic configuration of the pulverized coal feeder 4 according to the first embodiment will be described below.

Das pulverisierte Kohle-Zuführgerät 4 beinhaltet einen Kohlebunker 10, einen Kohleeinspeiser 11, und einen Kohlepulverisator 12.The pulverized coal feeder 4 includes a coal bunker 10, a coal feeder 11, and a coal pulverizer 12.

Der Kohlebunker 10 ist ein röhrenförmiger Behälter zum Lagern von Kohle. In der ersten Ausführungsform lagern die Kohlebunker 10 (10-1 bis 10-n) der pulverisierte Kohle-Zuführgeräte 4-1 bis 4-n unterschiedliche Arten an Kohle.The coal bunker 10 is a tubular container for storing coal. In the first embodiment, the coal bunkers 10 (10-1 to 10-n) of the pulverized coal feeders 4-1 to 4-n store different kinds of coal.

Der Kohleeinspeiser 11 führt die Kohle, die im Kohlebunker 10 gelagert wird, dem Kohlepulverisator 12 zu. Beispielsweise führt der Kohleeinspeiser 11 eine vorgegebene Menge an Kohle dem Kohlepulverisator 12 während des Messens der Menge der Kohle, die aus dem Kohlebunker 10 zugeführt wird, zu. Die vorgegebene Menge (hiernach bezeichnet als „Zuführmenge“) kann bestimmt werden gemäß der Belastung der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2. Informationen über die Zuführmenge eines jeden der Kohleeinspeiser 11-1 bis 11-n werden ebenfalls an das Steuerungssystem 3 übermittelt.The coal feeder 11 feeds the coal stored in the coal bunker 10 to the coal pulverizer 12 . For example, the coal feeder 11 feeds a predetermined amount of coal to the coal pulverizer 12 while measuring the amount of coal fed from the coal bunker 10 . The predetermined amount (hereinafter referred to as “supply amount”) can be determined according to the load of the thermal power plant 2 .

Der Kohlepulverisator 12 zerkleinert die Kohle, die aus dem Kohleeinspeiser 11 zugeführt wird, um pulverisierte Kohle herzustellen. Danach befördert der Kohlepulverisator 12 die hergestellte pulverisierte Kohle zum kohlebefeuerten Heizkessel 5 unter Verwendung von Primärluft. Da die Primärluft eine wohlbekannte Technologie ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung davon verzichtet, aber die Primärluft ist die Luft, die vorgeheizt wird durch Wärmeaustausch mit Abgas unter Verwendung eines Luftvorheizers (GAH), der in einer folgenden Stufe des kohlebefeuerten Heizkessels 5 bereitgestellt wird. Die Primärluft wird zum Kohlepulverisator 12 durch ein Primärluftgebläse zugeführt. Das heißt, ein Primärluftgebläse wird für jeden der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n bereitgestellt. Jedes Primärluftgebläse führt die Primärluft dem entsprechenden Kohlepulverisator 12 zu.The coal pulverizer 12 crushes the coal fed from the coal feeder 11 to produce pulverized coal. Thereafter, the coal pulverizer 12 sends the produced pulverized coal to the coal-fired boiler 5 using primary air. Since the primary air is a well-known technology, a detailed description thereof is omitted, but the primary air is the air that is preheated by heat exchange with exhaust gas using an air preheater (GAH) provided in a following stage of the coal-fired boiler 5. The primary air is supplied to the coal pulverizer 12 by a primary air blower. That is, a primary air blower is provided for each of the coal pulverizers 12-1 to 12-n. Each primary air blower supplies the primary air to the corresponding coal pulverizer 12 .

Die Kohlepulverisatoren 12 weisen einen Messungssensor (hiernach bezeichnet als „Primärluft-Flussgeschwindigkeitssensor“) zum Messen der Flussgeschwindigkeit der Primärluft (hiernach bezeichnet als „PrimärluftFlussgeschwindigkeit“) auf, und Informationen über die Primärluft-Flussgeschwindigkeiten, die durch den Primärluft-Flussgeschwindigkeitssensor gemessen werden, werden an das Steuerungssystem 3 unter Verwendung von Drähten oder drahtlos übermittelt.The coal pulverizers 12 have a measurement sensor (hereinafter referred to as “primary air flow rate sensor”) for measuring the flow rate of the primary air (hereinafter referred to as “primary air flow rate”), and information on the primary air flow rates measured by the primary air flow rate sensor communicated to the control system 3 using wires or wirelessly.

Der kohlebefeuerte Heizkessel 5 beinhaltet einen Ofen 20, eine Vielzahl an Verbrennungsgeräten 21, einen Überhitzer 22 (engl. „superheater 22“), einen Zwischenüberhitzer 23 (engl. „reheater 23“), und einen Kohleabgasvorwärmer 24 (engl. „coal economizer 24“).The coal-fired boiler 5 includes a furnace 20, a variety of combustion devices 21, a superheater 22, a reheater 23, and a coal economizer 24 ").

Der Ofen 20 ist ein Ofenkörper konfiguriert mit einer Ofenwand, die in einer vertikalen und röhrenförmigen Gestalt bereitgestellt ist, und verbrennt Brennstoff um Verbrennungswärme zu erzeugen. Im Ofen 20 wird ein Hochtemperatur-Verbrennungsgas (Abgas) erzeugt, wenn Brennstoff durch eine Vielzahl an Verbrennungsgeräten 21 verbrannt wird.The furnace 20 is a furnace body configured with a furnace wall provided in a vertical and tubular shape, and burns fuel to generate combustion heat. In the furnace 20 , a high-temperature combustion gas (exhaust gas) is generated when fuel is burned by a variety of combustors 21 .

Die Vielzahl an Verbrennungsgeräten 21 ist mit der Vielzahl an Kohlepulverisatoren 12 in Eins-zu-Eins-Beziehung verbunden. Die Vielzahl an Verbrennungsgeräten 21 wird im Ofen 20 installiert und erzeugt Abgas durch Aufnehmen von Außenluft (Verbrennungsluft) und Brennstoff und Verbrennen des Brennstoffes. Das Verbrennungsgerät 21 ist beispielsweise ein Brenner.The plurality of combustion devices 21 are connected to the plurality of coal pulverizers 12 in one-to-one relationship. The plurality of combustors 21 are installed in the furnace 20 and generate exhaust gas by taking in outside air (combustion air) and fuel and burning the fuel. The combustion device 21 is a burner, for example.

Konkret, das Verbrennungsgerät 21-1 nimmt Primärluft und pulverisierte Kohle aus dem Kohlepulverisator 12-1 auf, nimmt Verbrennungsluft (Sekundärluft) aus dem Luftvorheizer auf, und verbrennt die pulverisierte Kohle um Abgas zu erzeugen. Das Verbrennungsgerät 21-2 nimmt Primärluft und pulverisierte Kohle aus dem Kohlepulverisator 12-2 auf, nimmt Verbrennungsluft (Sekundärluft) aus dem Luftvorheizer auf, und verbrennt die pulverisierte Kohle um Abgas zu erzeugen. Das Verbrennungsgerät 21-n nimmt Primärluft und pulverisierte Kohle aus dem Kohlepulverisator 12-n auf, nimmt Verbrennungsluft (Sekundärluft) aus dem Luftvorheizer auf, und verbrennt die pulverisierte Kohle um Abgas zu erzeugen. Zusätzlich können die Verbrennungsgeräte 21-1 bis 21-n wohlbekannte Tertiärluft ferner aufnehmen.Concretely, the combustor 21-1 takes in primary air and pulverized coal from the coal pulverizer 12-1, takes in combustion air (secondary air) from the air preheater, and burns the pulverized coal to generate exhaust gas. The combustor 21-2 takes in primary air and pulverized coal from the coal pulverizer 12-2, takes in combustion air (secondary air) from the air preheater, and burns the pulverized coal to generate exhaust gas. The combustor 21-n takes in primary air and pulverized coal from the coal pulverizer 12-n, takes in combustion air (secondary air) from the air preheater, and burns the pulverized coal to generate exhaust gas. In addition, the combustion devices 21-1 to 21-n may further take in well-known tertiary air.

Der Überhitzer 22 beinhaltet eine Vielzahl an Wärmetransferleitungen, und ist ein Wärmetauscher, der Wasserdampf durch Wärmetauschen der Verbrennungswärme des Abgases mit dem Wasser in den Wärmetransferleitungen erzeugt. Der Überhitzer 22 wird im Ofen 20 bereitgestellt. Beispielsweise beinhaltet der Überhitzer 22 einen Primärüberhitzer, einen Sekundärüberhitzer, und einen Endüberhitzer, die in Serie bereitgestellt werden. Die Positionen, an denen der Primärüberhitzer, der Sekundärüberhitzer, und der Endüberhitzer angeordnet werden, sind insbesondere nicht limitiert, so lange sie im Ofen 20 und in einem Abgasflussweg 100, der der Weg ist durch den das Abgas zirkuliert, sind. Die Anzahl an Stufen des Überhitzers 22 ist insbesondere nicht limitiert.The superheater 22 includes a plurality of heat transfer pipes, and is a heat exchanger that generates water vapor by heat-exchanging the combustion heat of the exhaust gas with the water in the heat transfer pipes. The superheater 22 is provided in the furnace 20 . For example, the superheater 22 includes a primary superheater, a secondary superheater, and a final superheater provided in series. The positions at which the primary superheater, the secondary superheater, and the final superheater are arranged are not particularly limited as long as they are in the furnace 20 and in an exhaust gas flow path 100, which is the path through which the exhaust gas circulates. In particular, the number of stages of the superheater 22 is not limited.

Der Zwischenüberhitzer 23 beinhaltet eine Vielzahl an Wärmetransferleitungen, und ist ein Wärmetauscher, der den Dampf durch Wärmetauschen der Verbrennungswärme des Abgases mit dem Dampf in den Wärmetransferleitungen überhitzt. Beispielsweise beinhaltet der Zwischenüberhitzer 23 einen Primärzwischenüberhitzer, einen Sekundärzwischenüberhitzer und einen Endzwischenüberhitzer, die in Serie bereitgestellt werden. Die Positionen, an denen der Primärzwischenüberhitzer, der Sekundärzwischenüberhitzer, und der Endzwischenüberhitzer angeordnet werden, sind insbesondere nicht limitiert, so lange sie im Ofen 20 und in einem Abgasflussweg 100 sind. Die Anzahl an Stufen des Zwischenüberhitzers 23 ist insbesondere nicht limitiert.The reheater 23 includes a plurality of heat transfer lines, and is a heat exchanger that superheats the steam by heat-exchanging the combustion heat of the exhaust gas with the steam in the heat transfer lines. For example, the reheater 23 includes a primary reheater, a secondary reheater, and a final reheater provided in series. The positions where the primary reheater, the secondary reheater, and the final reheater are arranged are not particularly limited as long as they are in the furnace 20 and in an exhaust gas flow path 100 . In particular, the number of stages of the reheater 23 is not limited.

Der Kohleabgasvorwärmer 24 beinhaltet eine Vielzahl an Wärmetransferleitungen, und ist ein Wärmetauscher, der die Verbrennungswärme des Abgases mit dem Wasser in den Wärmetransferleitungen wärmetauscht. Der Kohleabgasvorwärmer 24 erwärmt das Wasser (Kondenswasser), das aus einem Kondensator (nicht veranschaulicht) zugeführt wird, mit der Verbrennungswärme des Abgases. Das Kondenswasser, das durch den Kohleabgasvorwärmer 24 überhitzt worden ist, wird dem Überhitzer 22 zugeführt, und der Zustand davon ändert sich im Überhitzer 22 zu Dampf.The coal exhaust gas heater 24 includes a plurality of heat transfer pipes, and is a heat exchanger that heat-exchanges the combustion heat of the exhaust gas with water in the heat transfer pipes. The coal exhaust gas heater 24 heats the water (condensed water) supplied from a condenser (not illustrated) with the combustion heat of the exhaust gas. The condensed water which has been superheated by the coal economizer 24 is supplied to the superheater 22 and the state thereof changes to steam in the superheater 22 .

Die Abgasbehandlungseinrichtung 6 ist eine Einrichtung, die das Abgas, das aus dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 zu einem Kamin (nicht veranschaulicht) ausgestoßen wird, behandelt und ist mit einem Abzug 200, der den kohlebefeuerten Heizkessel 5 und den Kamin verbindet, bereitgestellt. Die Abgasbehandlungseinrichtung 6 beinhaltet ein erstes NOx-Konzentrationsmessgerät 30, ein Denitrifizierungsgerät 31, ein zweites NOx-Konzentrationsmessgerät 32, ein Reservoir 33, und ein Steuerungsventil 34.The exhaust treatment device 6 is a device that treats the exhaust gas discharged from the coal-fired boiler 5 to a chimney (not illustrated), and is provided with an exhaust 200 connecting the coal-fired boiler 5 and the chimney. The exhaust treatment device 6 includes a first NOx concentration meter 30, a denitrification device 31, a second NOx concentration meter 32, a reservoir 33, and a control valve 34.

Das erste NOx-Konzentrationsmessgerät 30 misst die Konzentration (hiernach bezeichnet als eine „erste NOx-Konzentration“) an Stickstoffoxiden (NOx) in dem Abgas, das aus dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 ausgestoßen wird, das heißt dem Abgas, das den Kohleabgasvorwärmer 24 durchlaufen hat. Beispielsweise ist das erste NOx-Konzentrationsmessgerät 30 ein NOx-Sensor. Beispielsweise wird das erste NOx-Konzentrationsmessgerät 30 zwischen dem Kohleabgasvorwärmer 24 und dem Denitrifizierungsgerät 31 bereitgestellt und misst, als die erste NOx-Konzentration, die Konzentration an NOx im Abgas, das in das Denitrifizierungsgerät 31 eintritt. Dann übermittelt das erste NOx-Konzentrationsmessgerät 30 die gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration an das Steuerungssystem 3 unter Verwendung von Drähten oder drahtlos in regelmäßigen Intervallen. Die erste NOx-Konzentration entspricht der „ersten Konzentration“ der vorliegenden Offenbarung.The first NOx concentration meter 30 measures the concentration (hereinafter referred to as a "first NOx concentration") of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas discharged from the coal-fired boiler 5, that is, the exhaust gas that has passed through the coal exhaust gas heater 24 . For example, the first NOx concentration meter 30 is a NOx sensor. For example For example, the first NOx concentration meter 30 is provided between the coal exhaust gas preheater 24 and the denitrification device 31 and measures, as the first NOx concentration, the concentration of NOx in the exhaust gas entering the denitrification device 31 . Then, the first NOx concentration meter 30 transmits the measured values of the first NOx concentration to the control system 3 using wires or wirelessly at regular intervals. The first NOx concentration corresponds to the “first concentration” of the present disclosure.

Dem Denitrifizierungsgerät 31 wird ein Reduktionsmittel (beispielsweise Ammoniak (NH3)) zugeführt, das im Reservoir 33 gelagert wird, und es entfernt NOx im Abgas, das aus dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 ausgestoßen wird, unter Verwendung des Reduktionsmittels.The denitrification apparatus 31 is supplied with a reducing agent (eg, ammonia (NH 3 )) stored in the reservoir 33, and removes NOx in the exhaust gas discharged from the coal-fired boiler 5 using the reducing agent.

Das Denitrifizierungsgerät 31 beinhaltet einen Injektor 40 und einen Denitrifizierungsreaktor 41.The denitrification device 31 includes an injector 40 and a denitrification reactor 41.

Der Injektor 40 wird stromaufwärts (engl. „upstream“) zum Denitrifizierungsreaktor 41 bereitgestellt. Der Injektor 40 injiziert das Reduktionsmittel, das aus dem Reservoir 33 in das Abgas zugeführt wird, das den Denitrifizierungsreaktor 41 stromaufwärts durchläuft. Beispielsweise beinhaltet der Injektor 40 eine Vielzahl an Düsen zum Injizieren des Reduktionsmittels in das Abgas, und injiziert das Reduktionsmittel in das Abgas aus einer Vielzahl an Düsen. Die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels wird durch das Steuerungssystem 3 gesteuert. Das Abgas, in das das Reduktionsmittel injiziert wird, wird in den Denitrifizierungsreaktor 41 eingeführt.The injector 40 is provided upstream of the denitrification reactor 41 . The injector 40 injects the reducing agent supplied from the reservoir 33 into the exhaust gas passing through the denitrification reactor 41 upstream. For example, the injector 40 includes a plurality of nozzles for injecting the reducing agent into the exhaust gas, and injects the reducing agent into the exhaust gas from a plurality of nozzles. The injection amount F of the reducing agent is controlled by the control system 3 . The exhaust gas into which the reducing agent is injected is introduced into the denitrification reactor 41 .

Der Denitrifizierungsreaktor 41 beinhaltet einen Denitrifizierungskatalysator. Beispielsweise führt der Denitrifizierungsreaktor 41 eine Denitrifizierung durch ein selektives katalytisches Reduktionsverfahren (SKR) durch, das NOx in Stickstoff unter Verwendung von Ammoniak als ein Reduktionsmittel zersetzt. Jedoch kann der Denitrifizierungsreaktor 41 die Denitrifizierung durch ein wohlbekanntes Verfahren durchführen, das nicht auf das selektive katalytische Reduktionsverfahren limitiert ist.The denitrification reactor 41 includes a denitrification catalyst. For example, the denitrification reactor 41 performs denitrification by a selective catalytic reduction (SKR) process that decomposes NOx into nitrogen using ammonia as a reducing agent. However, the denitrification reactor 41 can perform denitrification by a well-known method, which is not limited to the selective catalytic reduction method.

Wenn das Abgas, in das das Reduktionsmittel Ammoniak (NH3) durch den Injektor 40 injiziert wird, den Denitrifizierungskatalysator durchläuft, reagieren NOx und NH3 gemäß der folgenden chemischen Reaktionsformel und werden in harmlosen Stickstoff (N2) und Wasserdampf (H2O) zersetzt.
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O When the exhaust gas into which the reducing agent ammonia (NH 3 ) is injected by the injector 40 passes through the denitrification catalyst, NOx and NH 3 react according to the following chemical reaction formula and are decomposed into harmless nitrogen (N2) and water vapor (H 2 O). .
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O

Das zweite NOx-Konzentrationsmessgerät 32 misst die Konzentration (hiernach bezeichnet als eine „zweite NOx-Konzentration“) an NOx im Abgas, das den Denitrifizierungsreaktor 41 durchlaufen hat. Beispielsweise ist das zweite NOx-Konzentrationsmessgerät 32 ein NOx-Sensor. Beispielsweise wird das zweite NOx-Konzentrationsmessgerät 32 stromabwärts (engl. „downstream“) zum Denitrifizierungsgerät 31 bereitgestellt und misst, als die zweite NOx-Konzentration, die Konzentration an NOx im Abgas nach der Denitrifizierung durch das Denitrifizierungsgerät 31. Danach übermittelt das zweite NOx-Konzentrationsmessgerät 32 die gemessenen Werte der zweiten NOx-Konzentration an das Steuerungssystem 3 unter Verwendung von Drähten oder drahtlos in regelmäßigen Intervallen. Die zweite NOx-Konzentration entspricht der „zweiten Konzentration“ der vorliegenden Offenbarung.The second NOx concentration meter 32 measures the concentration (hereinafter referred to as a “second NOx concentration”) of NOx in the exhaust gas that has passed through the denitrification reactor 41 . For example, the second NOx concentration meter 32 is an NOx sensor. For example, the second NOx concentration meter 32 is provided downstream of the denitrification device 31 and measures, as the second NOx concentration, the concentration of NOx in the exhaust gas after denitrification by the denitrification device 31. Thereafter, the second NOx Concentration meter 32 transmits the measured values of the second NOx concentration to the control system 3 using wires or wirelessly at regular intervals. The second NOx concentration corresponds to the “second concentration” of the present disclosure.

Das Reservoir 33 lagert Ammoniak (NH3) als das Reduktionsmittel. Jedoch ist das Reduktionsmittel nicht auf Ammoniak limitiert, und kann ein anderes Reduktionsmittel (beispielsweise Harnstoff) als Ammoniak sein, so lange NOx dadurch reduziert werden kann.The reservoir 33 stores ammonia (NH3) as the reducing agent. However, the reducing agent is not limited to ammonia, and may be a reducing agent (e.g., urea) other than ammonia as long as NOx can be reduced thereby.

Das Steuerungsventil 34 wird in der Mitte des Flussweges zum Zuführen des Reduktionsmittel aus dem Reservoir 33 zum Injektor 40 bereitgestellt, und der Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 wird durch das Steuerungssystem 3 gesteuert. Und zwar wird die Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels, das aus dem Reservoir 33 zum Injektor 40 zugeführt wird, das heißt die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels, durch den Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 gesteuert, der durch das Steuerungssystem 3 gesteuert wird.The control valve 34 is provided in the middle of the flow path for supplying the reducing agent from the reservoir 33 to the injector 40 , and the valve opening degree of the control valve 34 is controlled by the control system 3 . Namely, the flow rate of the reducing agent supplied from the reservoir 33 to the injector 40 , that is, the injection amount F of the reducing agent is controlled by the valve opening degree of the control valve 34 controlled by the control system 3 .

Als Nächstes wird die Konfiguration des Steuerungssystems 3 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.Next, the configuration of the control system 3 according to the first embodiment will be described.

Das Steuerungssystem 3 beinhaltet ein Vorhersagegerät 50 und ein Steuerungsgerät 51.The control system 3 includes a prediction device 50 and a control device 51.

Das Vorhersagegerät 50 ist ein informationsverarbeitendes Gerät, wie etwa ein Computer. Beispielsweise kann das Vorhersagegerät 50 einen Mikroprozessor, wie etwa eine CPU oder eine MPU, einen Mikrocontroller, wie etwa eine MCU, eine Memory, wie etwa eine Random Access Memory (RAM) oder eine Read Only Memory (ROM), einen Speicher, wie etwa eine Hard Disk Drive (HDD) oder eine Solid State Drive (SSD), und ein Input/Output-Interface beinhalten.The prediction device 50 is an information processing device such as a computer. For example, the predictor 50 may include a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, a memory such as random access memory (RAM) or read only memory (ROM), a memory such as a Hard Disk Drive (HDD) or a Solid State Drive (SSD), and an input/output interface.

Das Vorhersagegerät 50 sagt die Konzentration (das heißt die erste NOx-Konzentration) an NOx im Abgas, das zum Denitrifizierungsreaktor 41 fließt, basierend auf den ersten Betriebsdaten, die die Betriebsdaten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 sind, vorher. Die ersten Betriebsdaten sind Messdaten, die aus verschiedenen Sensoren, die an verschiedenen Orten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung installiert sind, erhalten werden und Daten (hiernach bezeichnet als „Verarbeitungsdaten“), die durch Verarbeiten der Messdaten erhalten werden, und sind Daten, die variieren bevor die erste NOx-Konzentration variiert. Normalerweise beinhalten die ersten Betriebsdaten nicht die gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration. Die Verarbeitungsdaten können beispielsweise ein normalisierter oder standardisierter Wert sein, oder können ein Maximalwert oder ein Minimalwert sein. Ferner, können die Verarbeitungsdaten ein integrierter Wert oder ein gefilterter Wert sein.The prediction device 50 predicts the concentration (ie, the first NOx concentration) of NOx in the exhaust gas flowing to the denitrification reactor 41 based on the first operational data that the Operating data of the thermal power generation device 2 are, before. The first operation data are measurement data obtained from various sensors installed at different locations of the thermal power generation facility and data (hereinafter referred to as "processing data") obtained by processing the measurement data and are data that vary before the first NOx concentration varies. Normally, the first operational data does not include the measured values of the first NOx concentration. The processing data can be, for example, a normalized or standardized value, or can be a maximum value or a minimum value. Furthermore, the processing data can be an integrated value or a filtered value.

Hier beinhalten die ersten Betriebsdaten zumindest eines aus den Betriebsdaten (hiernach bezeichnet als „zweite Betriebsdaten“) aus einem oder mehr Kohlepulverisatoren 12, die in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 bereitgestellt werden, und den Betriebsdaten (hiernach bezeichnet als „dritte Betriebsdaten“) des kohlebefeuerten Heizkessels 5, die durch die Variation der Betriebsbedingungen von einem oder mehr Kohlepulverisatoren 12 beeinflusst werden. Die Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12 können zumindest eines aus dem Hochfahren des Betriebs des Kohlepulverisators 12, dem Anhalten des Betriebs des Kohlepulverisators 12 und der Variation der Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12 beinhalten und können alle aus diesen beinhalten. Diese Variationen in den Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12 verursachen Variationen in der Ausgabe (engl. „output“) des Kohlepulverisators 12, das heißt der Flussgeschwindigkeit des Brennstoffs (pulverisierte Kohle) und der Flussgeschwindigkeit der Primärluft, die vom Kohlepulverisator 12 dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 zugeführt werden, und beeinflussen die Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels 5.Here, the first operation data includes at least one of the operation data (hereinafter referred to as "second operation data") from one or more coal pulverizers 12 provided in the thermal power generation facility 2 and the operation data (hereinafter referred to as "third operation data") of the coal-fired boiler 5 , which are influenced by the variation in the operating conditions of one or more coal pulverizers 12. The operating conditions of the coal pulverizer 12 may include at least one of, and may include all of, starting up the operation of the coal pulverizer 12, stopping the operation of the coal pulverizer 12, and varying the operating conditions of the coal pulverizer 12. These variations in the operating conditions of the coal pulverizer 12 cause variations in the output of the coal pulverizer 12, i.e. the flow rate of the fuel (pulverized coal) and the flow rate of the primary air supplied from the coal pulverizer 12 to the coal-fired boiler 5 , and affect the operating data of the coal-fired boiler 5.

In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 eine Vielzahl an Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n. Deshalb sind die zweiten Betriebsdaten gemäß der ersten Ausführungsform die Betriebsdaten des Kohlepulverisators 12-1 bis 12-n. Die ersten Betriebsdaten können entweder die zweiten Betriebsdaten oder die dritten Betriebsdaten beinhalten, die ersten Betriebsdaten können die zweiten Betriebsdaten sein, die ersten Betriebsdaten können die dritten Betriebsdaten sein, und die ersten Betriebsdaten können die zweiten Betriebsdaten und die dritten Betriebsdaten sein.In the present embodiment, the thermal power generation facility 2 includes a plurality of coal pulverizers 12-1 to 12-n. Therefore, according to the first embodiment, the second operational data is the operational data of the coal pulverizers 12-1 to 12-n. The first operational data may include either the second operational data or the third operational data, the first operational data may be the second operational data, the first operational data may be the third operational data, and the first operational data may be the second operational data and the third operational data.

Die zweiten Betriebsdaten sind eine Variable, die variiert bevor die gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration variiert, oder ein Steuerungsparameter, der gesteuert wird bevor die gemessenen Werte gesteuert werden, und sind Daten, die sich aus dem Prozess der vorhergehenden Stufe des kohlebefeuerten Heizkessels 5 ergeben. Konkret, sind die zweiten Betriebsdaten Daten (hiernach bezeichnet als „Betriebsbedingungsdaten“), die die Betriebsbedingungen der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n angeben. Die Betriebsbedingungsdaten können Daten sein, die alle der Hochfahrdaten, der Anhaltedaten, und der Ausgabedaten beinhalten, oder können Daten sein, die zumindest eine aus diesen beinhalten. Die Hochfahrdaten sind Daten, die angeben ob der Kohlepulverisator 12 hochfährt oder nicht. Die Anhaltedaten sind Daten, die angeben ob der Kohlepulverisator 12 anhält oder nicht. Die Ausgabedaten sind Daten, die Variationen in der Ausgabe des Kohlepulverisators 12 angeben. Beispielsweise können die Betriebsbedingungen Daten der Flussgeschwindigkeit der Primärluft oder Daten des Antriebsstroms des Primärluftgebläses sein. Beispielsweise können die Ausgabedaten Messdaten der Flussgeschwindigkeit von pulverisierter Kohle oder die Primärluftflussgeschwindigkeit, die vom Kohlepulverisator 12 dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 zugeführt wird, oder Daten (hiernach bezeichnet als „Korrelationsdaten“), die mit der Flussgeschwindigkeit der pulverisierten Kohle oder der Primärluftflussgeschwindigkeit korrelieren, sein. Beispielsweise können die Korrelationsdaten Daten des Antriebsstroms des Primärluftgebläses sein. Ferner, können die Korrelationsdaten Informationen über die Zuführmengen an Kohle, die den Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n zugeführt wird, und die Kohlearten der Kohle, die den Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n zugeführt wird, beinhalten.The second operation data is a variable that varies before the measured values of the first NOx concentration varies, or a control parameter that is controlled before the measured values are controlled, and is data resulting from the process of the previous stage of the coal-fired boiler 5 result. Concretely, the second operational data is data (hereinafter referred to as “operational condition data”) indicating the operational conditions of the coal pulverizers 12-1 to 12-n. The operating condition data may be data including all of the startup data, the stopping data, and the output data, or may be data including at least one of them. The start-up data is data indicating whether the coal pulverizer 12 starts up or not. The stop data is data indicating whether or not the coal pulverizer 12 stops. The output data is data indicating variations in the output of the coal pulverizer 12 . For example, the operating conditions may be primary air flow rate data or primary air fan drive current data. For example, the output data may be measurement data of the pulverized coal flow rate or the primary air flow rate supplied from the coal pulverizer 12 to the coal-fired boiler 5, or data (hereinafter referred to as “correlation data”) correlating with the pulverized coal flow rate or the primary air flow rate. For example, the correlation data can be data of the driving current of the primary air blower. Further, the correlation data may include information on the feed amounts of coal fed to the coal pulverizers 12-1 to 12-n and the types of coal of the coal fed to the coal pulverizers 12-1 to 12-n.

Die dritten Betriebsdaten sind eine Variable, die variiert bevor die gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration variiert, oder ein Steuerungsparameter, der gesteuert wird bevor die gemessenen Werte gesteuert werden, und sind Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels 5, die variieren aufgrund des Prozesses der vorhergehenden Stufe des kohlebefeuerten Heizkessels 5. Beispielsweise sind die dritten Betriebsdaten die Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels 5, die variieren aufgrund der Variation der zweiten Betriebsdaten. Hier, in dieser Ausführungsform, werden die Flussgeschwindigkeit des Brennstoffes (pulverisierte Kohle) und die Flussgeschwindigkeit der Primärluft, die vom Kohlepulverisator 12 dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 zugeführt wird, in den zweiten Betriebsdaten beinhaltet, aber da der Brennstoff und die Primärluft dem kohlebefeuerten Heizkessel 5 zugeführt werden, kann die Flussgeschwindigkeit davon in den Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels 5, das heißt den dritten Betriebsdaten, beinhaltet werden. Beispielsweise sind die dritten Betriebsdaten Daten, die die Flussgeschwindigkeit der pulverisierten Kohle und die Flussgeschwindigkeit der beförderten Luft betreffen.The third operational data is a variable that varies before the measured values of the first NOx concentration vary or a control parameter that is controlled before the measured values are controlled, and is operational data of the coal-fired boiler 5 that varies due to the preceding-stage process of the coal-fired boiler 5. For example, the third operational data is the operational data of the coal-fired boiler 5, which varies due to the variation of the second operational data. Here, in this embodiment, the flow rate of the fuel (pulverized coal) and the flow rate of the primary air supplied from the coal pulverizer 12 to the coal-fired boiler 5 are included in the second operational data, but since the fuel and the primary air are supplied to the coal-fired boiler 5 , the flow rate thereof can be included in the operation data of the coal-fired boiler 5, that is, the third operation data. For example, the third operation data is data showing the flow rate of the pulverizer ten coal and the flow rate of the transported air.

Hiernach wird die Konfiguration des Vorhersagegeräts 50 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Vorhersagegeräts 50 gemäß der ersten Ausführungsform.Hereinafter, the configuration of the prediction device 50 according to the first embodiment will be explained with reference to FIG 3 described. 3 12 is a schematic configuration diagram of the prediction device 50 according to the first embodiment.

Wie in 3 veranschaulicht, beinhaltet das Vorhersagegerät 50 eine Lerneinrichtung 60 und einen Prädiktor 61. Die Lerneinrichtung 60 und der Prädiktor 61 können als ein integriertes Gerät konfiguriert sein oder können als separate Komponenten konfiguriert sein. Die Lerneinrichtung 60 entspricht einer „ersten Lerneinrichtung“ der vorliegenden Offenbarung. Der Prädiktor 61 entspricht einem „ersten Prädiktor“ der vorliegenden Offenbarung.As in 3 As illustrated, the predictor 50 includes a learner 60 and a predictor 61. The learner 60 and the predictor 61 may be configured as an integrated device or may be configured as separate components. The learning device 60 corresponds to “first learning device” of the present disclosure. The predictor 61 corresponds to a “first predictor” of the present disclosure.

Die Lerneinrichtung 60 konstruiert ein Vorhersagemodell (Lernmodell), das die erste NOx-Konzentration vorhersagt basierend auf den ersten Betriebsdaten durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung, als Lerndaten, des Datensatzes der ersten Betriebsdaten und der gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration, die in vergangenen Betrieben erhalten wurden. Das heißt, die Lerneinrichtung 60 konstruiert ein Vorhersagemodell durch Maschinenlernen, aus den Lerndaten, des Zusammenhangs zwischen den ersten Betriebsdaten und der ersten NOx-Konzentration. Deshalb gibt dieses Vorhersagemodell den vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration aus, wenn die ersten Betriebsdaten eingegeben werden. Wie oben beschrieben, sind die ersten Betriebsdaten Betriebsdaten mit einer Korrelation oder einem Kausalzusammenhang mit der ersten NOx-Konzentration. Beispielsweise ist das Vorhersagemodell ein sogenanntes neurales Netzwerk.The learning device 60 constructs a prediction model (learning model) that predicts the first NOx concentration based on the first operational data by performing machine learning using, as learning data, the data set of the first operational data and the measured values of the first NOx concentration obtained in past farms were obtained. That is, the learning device 60 constructs a prediction model through machine learning, from the learning data, of the relationship between the first operation data and the first NOx concentration. Therefore, this prediction model outputs the predicted value of the first NOx concentration when the first operational data is input. As described above, the first operational data is operational data having a correlation or causation with the first NOx concentration. For example, the prediction model is a so-called neural network.

Die Lerndaten beinhalten einen Datensatz der ersten Betriebsdaten und der gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration bis zum Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne Δt von einem Zeitpunkt, wenn sich die Betriebsbedingungen von einem oder mehr Kohlepulverisatoren 12 unter der Vielzahl an Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n ändern. Die Änderung der Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12 ist beispielsweise, wenn der Kohlepulverisator 12 hochgefahren wird, wenn der Kohlepulverisator 12 angehalten wird, wenn die Ausgabe des Kohlepulverisators 12 um einen vorgegebenen Wert oder mehr variiert, und dergleichen. Die vorgegebene Zeit Δt ist eine Zeitspanne von der Änderung der Betriebsbedingungen bis zur Änderung der ersten NOx-Konzentration aufgrund der Änderung der Betriebsbedingungen.The learning data includes a record of the first operational data and the measured values of the first NOx concentration until a predetermined time Δt elapses from a point in time when the operational conditions of one or more coal pulverizers 12 among the plurality of coal pulverizers 12-1 to 12-n to change. The change in operating conditions of the coal pulverizer 12 is, for example, when the coal pulverizer 12 is started up, when the coal pulverizer 12 is stopped, when the output of the coal pulverizer 12 varies by a predetermined value or more, and the like. The predetermined time Δt is a period of time from when the operating conditions change to when the first NOx concentration changes due to the change in the operating conditions.

Der Prädiktor 61 erlangt von der Lerneinrichtung 60 das Vorhersagemodell (gelernte Modell), das durch die Lerneinrichtung 60 konstruiert wird. Danach, sagt der Prädiktor 61 die erste NOx-Konzentration basierend auf den ersten Betriebsdaten, die nicht die Lerndaten sind, durch das gelernte Modell vorher. Konkret, gibt der Prädiktor 61 Daten, die die ersten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, in das gelernte Modell ein und sagt die erste NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 (t2 = t1 + Δt) vorher, nachdem die vorgegebene Zeitspanne Δt vom vorgegebenen Zeitpunkt t verstrichen ist.The predictor 61 acquires from the learner 60 the prediction model (learned model) constructed by the learner 60 . After that, the predictor 61 predicts the first NOx concentration based on the first operation data, which is not the learning data, by the learned model. Concretely, the predictor 61 inputs data including the first operation data at a predetermined time t1 into the learned model and predicts the first NOx concentration at time t2 (t2=t1+Δt) after the predetermined period of time Δt from the predetermined Time t has elapsed.

Der Prädiktor 61 gibt den vorhergesagten Wert der vorhergesagten ersten NOx-Konzentration an das Steuerungsgerät 51 aus.The predictor 61 outputs the predicted value of the predicted first NOx concentration to the controller 51 .

Das Steuerungsgerät 51 ist ein informationsverarbeitendes Gerät, wie etwa ein Computer. Beispielsweise kann das Steuerungsgerät 51 einen Mikroprozessor, wie etwa eine CPU oder eine MPU, einen Mikrocontroller, wie etwa eine MCU, eine Memory, wie etwa eine Random Access Memory (RAM) oder eine Read Only Memory (ROM), einen Speicher, wie etwa eine Hard Disk Drive (HDD) oder eine Solid State Drive (SSD), und ein Input/Output-Interface beinhalten.The control device 51 is an information processing device such as a computer. For example, the control device 51 may be a microprocessor such as a CPU or an MPU, a microcontroller such as an MCU, a memory such as a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM), a memory such as a Hard Disk Drive (HDD) or a Solid State Drive (SSD), and an input/output interface.

Das Steuerungsgerät 51 steuert eine Injektionsmenge F an Ammoniak, der ein Reduktionsmittel ist, durch Steuern des Ventilöffnungsgrades des Steuerungsventils 34 basierend auf dem vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration, der durch den Prädiktor 61 vorhergesagt wird.The controller 51 controls an injection amount F of ammonia that is a reducing agent by controlling the valve opening degree of the control valve 34 based on the predicted value of the first NOx concentration predicted by the predictor 61 .

Die Konfiguration des Steuerungsgeräts 51 gemäß der ersten Ausführungsform wird untenstehend beschrieben. 4 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Steuerungsgeräts 51 gemäß der ersten Ausführungsform.The configuration of the control device 51 according to the first embodiment will be described below. 4 12 is a schematic configuration diagram of the control device 51 according to the first embodiment.

Wie in 4 veranschaulicht, beinhaltet das Steuerungsgerät 51 einen Kalkulator 70 und eine Steuerung 71.As in 4 illustrated, the control device 51 includes a calculator 70 and a controller 71.

Wenn NOx mit der gleichen Konzentration wie der vorhergesagte Wert der ersten NOx-Konzentration, der durch den Prädiktor 61 vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät 31 eingeführt wird, berechnet der Kalkulator 70 eine Flussgeschwindigkeit (hiernach bezeichnet als „benötigte Flussgeschwindigkeit“) an Ammoniak (Reduktionsmittel), die benötigt wird damit das Denitrifizierungsgerät 31 NOx derart denitrifiziert, dass dessen Konzentration ein Regulierungswert Rth oder weniger ist. Der Regulierungswert Rth ist ein Zielwert der zweiten NOx-Konzentration. Dieser Regulierungswert Rth kann im Vorhinein in einem Speicher (nicht veranschaulicht) im Steuerungsgerät 51 gespeichert werden. Ferner, kann das Steuerungsgerät 51 den Regulierungswert Rth von einem externen Gerät empfangen.When NOx having the same concentration as the predicted value of the first NOx concentration predicted by the predictor 61 is introduced into the denitrification device 31, the calculator 70 calculates a flow rate (hereinafter referred to as “required flow rate”) of ammonia (reducing agent). ) required for the denitrification apparatus 31 to denitrify NOx such that its concentration is a regulation value Rth or less. The regulation value Rth is a target value of the second NOx concentration. This regulation value Rth may be stored in a memory (not illustrated) in the control device 51 in advance. Furthermore, the control device 51 can den Regulation value Rth received from an external device.

Da die benötigte Flussgeschwindigkeit unter Verwendung eines bekannten Verfahrens berechnet werden kann, wird auf eine konkrete Beschreibung davon verzichtet, aber der Kalkulator 70 berechnet die Gesamtmenge an NOx im Abgas basierend auf der Flussgeschwindigkeit des Abgases am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24 und der NOx-Konzentration (vorhergesagter Wert der ersten NOx-Konzentration) am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24. Die Flussgeschwindigkeit des Abgases am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24 kann ein vorhergesagter Wert oder ein gemessener Wert sein. Darauffolgend, berechnet der Kalkulator 70 das Molverhältnis der Menge an Reduktionsmittel zur Menge an NOx zum Erfüllen der Denitrifizierungsgeschwindigkeit, basierend auf der NOx-Konzentration am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24, wenn umgewandelt in eine Sauerstoffkonzentration von 6%, und dem Einstellwert (Regulierungswert) von NOx am Auslass des Denitrifizierungsgerätes 31. Danach, berechnet der Kalkulator 70 die benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels durch Multiplizieren der Gesamtmenge an NOx mit dem Molverhältnis.Since the required flow rate can be calculated using a known method, a concrete description thereof is omitted, but the calculator 70 calculates the total amount of NOx in the exhaust gas based on the flow rate of the exhaust gas at the outlet of the coal exhaust gas heater 24 and the NOx concentration (predicted value of the first NOx concentration) at the outlet of the economizer 24. The flow rate of the exhaust gas at the outlet of the economizer 24 may be a predicted value or a measured value. Subsequently, the calculator 70 calculates the molar ratio of the amount of reducing agent to the amount of NOx to meet the denitrification rate based on the NOx concentration at the outlet of the economizer 24 when converted to an oxygen concentration of 6% and the set value (regulation value) of NOx at the outlet of the denitrification device 31. Thereafter, the calculator 70 calculates the required flow rate of the reducing agent by multiplying the total amount of NOx by the molar ratio.

Die Steuerung 71 steuert den Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 derart, dass die Injektionsmenge F des Injektors 40 die benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, die durch den Kalkulator 70 berechnet wird.The controller 71 controls the valve opening degree of the control valve 34 such that the injection amount F of the injector 40 is the required flow rate of the reducing agent calculated by the calculator 70 .

Als Nächstes, wird der Betriebsfluss des Steuerungssystems 3 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.Next, the operation flow of the control system 3 according to the first embodiment will be described.

Das Vorhersagegerät 50 sagt die erste NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 (t2 = t1 + Δt) nach der vorgegebenen Zeitspanne Δt vom vorgegebenen Zeitpunkt t durch Eingeben der Daten, die die ersten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, in das gelernte Modell vorher. Die Daten, die die ersten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, können die ersten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, und können ferner die ersten Betriebsdaten zu einem Zeitpunkt vor dem vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten. Hier beinhalten die ersten Betriebsdaten die zweiten Betriebsdaten, die die Betriebsdaten der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n sind. Die zweiten Betriebsdaten sind eine Variable, die variiert bevor die gemessenen Werte der ersten NOx-Konzentration variieren, oder ein Steuerungsparameter, der gesteuert wird bevor die gemessenen Werte gesteuert werden, und sind Betriebsbedingungsdaten, die die Betriebsbedingungen der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n angeben. Deshalb beinhalten die zweiten Betriebsdaten Informationen, die das Verstehen ermöglichen, welcher Kohlepulverisator 12 hochgefahren ist oder welcher Kohlepulverisator 12 angehalten hat unter der Vielzahl an Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n.The prediction device 50 predicts the first NOx concentration at time t2 (t2=t1+Δt) after the predetermined period of time Δt from the predetermined time t by inputting the data including the first operational data at the predetermined time t1 into the learned model. The data including the first operation data at the predetermined time t1 may include the first operation data at the predetermined time t1, and may further include the first operation data at a time before the predetermined time t1. Here, the first operational data includes the second operational data, which is the operational data of the coal pulverizers 12-1 to 12-n. The second operational data is a variable that varies before the measured values of the first NOx concentration vary, or a control parameter that is controlled before the measured values are controlled, and is operational condition data showing the operational conditions of the coal pulverizers 12-1 to 12-n specify. Therefore, the second operation data includes information that enables understanding which coal pulverizer 12 has started up or which coal pulverizer 12 has stopped among the plurality of coal pulverizers 12-1 to 12-n.

Im Normalzustand, in dem lediglich der Kohlepulverisator 12-1 unter der Vielzahl an Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n angehalten wird, wenn der Kohlepulverisator 12-1 hochgefahren wird, nimmt die Menge an Abgas zu, und die erste NOx-Konzentration nimmt nach einer vorgegebenen Zeitspanne Δt zu. Das heißt, das Hochfahren und Anhalten des Kohlepulverisators 12 ist ein Faktor, der die Flussgeschwindigkeit des Abgases stark variiert, mit anderen Worten, ein Faktor der die erste NOx-Konzentration stark variiert. Deshalb konstruiert das Vorhersagegerät 50 ein Vorhersagemodell durch Maschinenlernen des Zusammenhangs zwischen den gemessenen Werten der zweiten Betriebsdaten und den gemessenen Werten der ersten NOx-Konzentration. Das Vorhersagegerät 50 sagt die erste NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2, nachdem eine vorgegebene Zeit verstrichen ist, unter Verwendung des konstruierten Vorhersagemodells vorher. Folglich, kann das Vorhersagegerät 50 die erste NOx-Konzentration genau vorhersagen, sogar wenn die Flussgeschwindigkeit des Abgases stark variiert.In the normal state where only the coal pulverizer 12-1 among the plurality of coal pulverizers 12-1 to 12-n is stopped, when the coal pulverizer 12-1 is started up, the amount of exhaust gas increases and the first NOx concentration decreases a predetermined period of time .DELTA.t. That is, the starting and stopping of the coal pulverizer 12 is a factor that greatly varies the flow rate of the exhaust gas, in other words, a factor that greatly varies the first NOx concentration. Therefore, the prediction device 50 constructs a prediction model by machine learning the relationship between the measured values of the second operation data and the measured values of the first NOx concentration. The prediction device 50 predicts the first NOx concentration at time t2 after a predetermined time has elapsed using the constructed prediction model. Consequently, the prediction device 50 can accurately predict the first NOx concentration even when the flow rate of the exhaust gas varies greatly.

Das Vorhersagegerät 50 gibt den vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 (t2 = t1 + Δt) an das Steuerungsgerät 51 aus (Schritt S102).The prediction device 50 outputs the predicted value of the first NOx concentration at time t2 (t2=t1+Δt) to the control device 51 (step S102).

Das Steuerungsgerät 51 berechnet die benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels zum Zeitpunkt t2 basierend auf dem vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2, und steuert den Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 derart, dass die Injektionsmenge F des Injektors 40 die benötigte Flussgeschwindigkeit ist.The controller 51 calculates the required flow rate of the reducing agent at time t2 based on the predicted value of the first NOx concentration at time t2, and controls the valve opening degree of the control valve 34 so that the injection amount F of the injector 40 is the required flow rate.

Wie oben beschrieben, sagt das Steuerungssystem 3 gemäß der ersten Ausführungsform die erste NOx-Konzentration basierend auf zumindest einem aus den zweiten Betriebsdaten, die die Betriebsdaten von einem oder mehr Kohlepulverisatoren 12 sind, die in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung bereitgestellt sind, und den dritten Betriebsdaten, die die Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels sind, die durch die Variation der Betriebsbedingungen von einem oder mehr Kohlepulverisatoren beeinflusst werden, vorher. Das Steuerungssystem 3 gemäß der ersten Ausführungsform steuert die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels basierend auf dem vorhergesagten Wert.As described above, the control system 3 according to the first embodiment judges the first NOx concentration based on at least one of the second operation data, which is the operation data of one or more coal pulverizers 12 provided in the thermal power generation facility, and the third operation data, which the operating data of the coal-fired boiler, which are affected by the variation in the operating conditions of one or more coal pulverizers, are previously. The control system 3 according to the first embodiment controls the injection amount F of the reducing agent based on the predicted value.

Mit solch einer Konfiguration kann das Steuerungssystem 3 die erste NOx-Konzentration in Anbetracht der Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12, welcher ein Faktor ist der die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert, vorhersagen und kann die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels zweckdienlich steuern.With such a configuration, the control system 3 can determine the first NOx concentration in consideration of the operating conditions of the carbon pul verisator 12, which is a factor that varies the flow rate of the exhaust gas, can predict and appropriately control the injection amount F of the reducing agent.

Ferner, kann das Steuerungssystem 3 das Vorhersagemodell konstruieren durch Maschinenlernen des Zusammenhangs zwischen den gemessenen Werten der ersten Betriebsdaten, die zumindest eine aus den gemessenen Werten der zweiten Betriebsdaten und der dritten Betriebsdaten beinhalten, und den gemessenen Werten der ersten NOx-Konzentration. Das Steuerungssystem 3 kann die erste NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, unter Verwendung des konstruierten Vorhersagemodells vorhersagen.Further, the control system 3 may construct the prediction model by machine learning the relationship between the measured values of the first operational data including at least one of the measured values of the second operational data and the third operational data and the measured values of the first NOx concentration. The control system 3 can predict the first NOx concentration at time t2 after a predetermined time has elapsed using the constructed prediction model.

Mit solch einer Konfiguration kann das Steuerungssystem 3 die erste NOx-Konzentration in Anbetracht der Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12, welcher ein Faktor ist der die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert, genauer vorhersagen.With such a configuration, the control system 3 can more accurately predict the first NOx concentration in consideration of the operating conditions of the coal pulverizer 12, which is a factor that varies the flow rate of the exhaust gas.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Als Nächstes, wird ein Steuerungssystem 3B gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. 5 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Wärmekraftwerks 1B, das das Steuerungssystem 3B gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet. Das Wärmekraftwerk 1B gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Konfiguration des Steuerungssystems 3B unterschiedlich ist, und andere Konfigurationen davon sind die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform. In den Zeichnungen können die gleichen oder ähnliche Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und auf doppelte Erklärungen kann verzichtet werden.Next, a control system 3B according to the second embodiment will be described. 5 12 is a schematic configuration diagram of a thermal power plant 1B including the control system 3B according to the second embodiment. The thermal power plant 1B according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the configuration of the control system 3B is different, and other configurations thereof are the same as those of the first embodiment. In the drawings, the same or similar parts may be denoted by the same reference numerals, and duplicated explanations may be omitted.

Das Wärmekraftwerk 1B beinhaltet eine Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 und das Steuerungssystem 3B.The thermal power plant 1B includes a thermal power generation facility 2 and the control system 3B.

Das Steuerungssystem 3B steuert die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels, das in das Abgas injiziert werden soll, das vom kohlebefeuerten Heizkessel 5 in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 zu einem Denitrifizierungskatalysator in einem Denitrifizierungsgerät 31 fliest.The control system 3B controls the injection amount F of the reducing agent to be injected into the exhaust gas flowing from the coal-fired boiler 5 in the thermal power generation facility 2 to a denitrification catalyst in a denitrification device 31 .

Hiernach wird die Konfiguration des Steuerungssystems 3B gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.Hereinafter, the configuration of the control system 3B according to the second embodiment will be described.

Das Steuerungssystem 3B beinhaltet ein Vorhersagegerät 50, ein Vorhersagegerät 80, und ein Steuerungsgerät 90. Das Vorhersagegerät 50 und das Vorhersagegerät 80 können als ein integriertes informationsverarbeitendes Gerät konfiguriert sein, oder können als separate Geräte konfiguriert sein.The control system 3B includes a prediction device 50, a prediction device 80, and a control device 90. The prediction device 50 and the prediction device 80 may be configured as an integrated information processing device, or may be configured as separate devices.

Das Vorhersagegerät 80 ist ein informationsverarbeitendes Gerät, wie etwa ein Computer. Beispielsweise kann das Vorhersagegerät 80 einen Mikroprozessor, wie etwa eine CPU oder eine MPU, einen Mikrocontroller, wie etwa eine MCU, eine Memory, wie etwa eine Random Access Memory (RAM) oder eine Read Only Memory (ROM), einen Speicher, wie etwa eine Hard Disk Drive (HDD) oder eine Solid State Drive (SSD), und ein Input/Output-Interface beinhalten.The prediction device 80 is an information processing device such as a computer. For example, the predictor 80 may include a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, a memory such as random access memory (RAM) or read only memory (ROM), a memory such as a Hard Disk Drive (HDD) or a Solid State Drive (SSD), and an input/output interface.

Das Vorhersagegerät 80 sagt die Konzentration an NOx im Abgas nach dem Durchlaufen des Denitrifizierungsreaktors 41, das heißt die zweite NOx-Konzentration, basierend auf vierten Betriebsdaten, die die Daten beinhalten, die die Denitrifizierungsreaktion im Denitrifizierungsgerät betreffen, vorher. Die vierten Betriebsdaten können Messdaten, die aus verschiedenen Sensoren erhalten werden, die an verschiedenen Orten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung 2 installiert sind, und Verarbeitungsdaten der Messdaten beinhalten. Beispielsweise können die vierten Betriebsdaten zumindest eines aus den Messwerten der Temperatur im Denitrifizierungsreaktor 41, den Messwerten der Konzentration des Reduktionsmittels, der Injektionsmenge F, und den Messwerten der ersten NOx-Konzentration beinhalten und können alle aus diesen beinhalten. Ferner, können die vierten Betriebsdaten ferner charakteristische Daten des Denitrifizierungskatalysators beinhalten. Jedoch können die vierten Betriebsdaten nicht die zweiten Betriebsdaten und die dritten Betriebsdaten beinhalten.The prediction device 80 predicts the concentration of NOx in the exhaust gas after passing through the denitrification reactor 41, that is, the second NOx concentration, based on fourth operational data including the data concerning the denitrification reaction in the denitrification device. The fourth operational data may include measurement data obtained from various sensors installed at various locations of the thermal power generation facility 2 and processing data of the measurement data. For example, the fourth operation data may include at least one of, and may include all of, the measured values of the temperature in the denitrification reactor 41, the measured values of the concentration of the reducing agent, the injection amount F, and the measured values of the first NOx concentration. Furthermore, the fourth operation data may further include characteristic data of the denitrification catalyst. However, the fourth operational data may not include the second operational data and the third operational data.

Hiernach wird die Konfiguration des Vorhersagegeräts 80 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Vorhersagegerätes 80 gemäß der zweiten Ausführungsform.Hereinafter, the configuration of the prediction device 80 according to the second embodiment will be explained with reference to FIG 6 described. 6 12 is a schematic configuration diagram of the prediction device 80 according to the second embodiment.

Wie in 6 veranschaulicht, beinhaltet das Vorhersagegerät 80 eine Lerneinrichtung 81 und einen Prädiktor 82. Die Lerneinrichtung 81 und der Prädiktor 82 können als ein integriertes Gerät konfiguriert sein, oder können als separate Komponenten konfiguriert sein. Die Lerneinrichtung 81 entspricht einer „zweiten Lerneinrichtung“ der vorliegenden Offenbarung. Der Prädiktor 82 entspricht einem „zweiten Prädiktor“ der vorliegenden Offenbarung.As in 6 As illustrated, the predictor 80 includes a learner 81 and a predictor 82. The learner 81 and the predictor 82 may be configured as an integrated device, or may be configured as separate components. The learning device 81 corresponds to “second learning device” of the present disclosure. The predictor 82 corresponds to a “second predictor” of the present disclosure.

Die Lerneinrichtung 81 konstruiert ein Vorhersagemodell (Lernmodell), das die zweite NOx-Konzentration basierend auf den vierten Betriebsdaten durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung, als Lerndaten, eines Datensatzes der vierten Betriebsdaten, die erhalten werden, wenn die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels durch das Steuerungssystem 3 gemäß der ersten Ausführungsform gesteuert wird, und der gemessenen Werte der zweiten NOx-Konzentration, vorhersagt. Wie oben beschrieben, sind die vierten Betriebsdaten Daten, die die Denitrifizierungsreaktion im Denitrifizierungsgerät 31 betreffen, die erhalten werden, wenn die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels durch das Steuerungssystem 3 gemäß der ersten Ausführungsform gesteuert wird.The learner 81 constructs a prediction model (learning model) that predicts the second NOx concentration based on the fourth operation data by performing machine learning Using, as learning data, a set of the fourth operational data obtained when the injection amount F of the reducing agent is controlled by the control system 3 according to the first embodiment and the measured values of the second NOx concentration predicted. As described above, the fourth operational data is data related to the denitrification reaction in the denitrification apparatus 31, which is obtained when the injection amount F of the reducing agent is controlled by the control system 3 according to the first embodiment.

Im Folgenden wird für den Zweck des Vermeidens kompliziert werdender Erklärungen das Vorhersagemodell (Lernmodell), das durch die Lerneinrichtung 60 konstruiert wird, als ein erstes Vorhersagemodell bezeichnet, und das Vorhersagemodell (Lernmodell), das durch die Lerneinrichtung 81 konstruiert wird, als ein zweites Vorhersagemodell bezeichnet. Das heißt, das Vorhersagemodell (Lernmodell), das durch die Lerneinrichtung 60 in der ersten Ausführungsform konstruiert wird, entspricht dem ersten Vorhersagemodell, das durch die Lerneinrichtung 60 in der zweiten Ausführungsform konstruiert wird.Hereinafter, for the purpose of avoiding complicated explanations, the prediction model (learning model) constructed by the learner 60 is referred to as a first prediction model, and the prediction model (learning model) constructed by the learner 81 is referred to as a second prediction model designated. That is, the predictive model (learning model) constructed by the learner 60 in the first embodiment corresponds to the first predictive model constructed by the learner 60 in the second embodiment.

Wie oben beschrieben sind die vierten Betriebsdaten Daten, die eine Korrelation oder einen Kausalzusammenhang mit der zweiten NOx-Konzentration aufweisen. Deshalb konstruiert die Lerneinrichtung 81 das zweite Vorhersagemodell durch Maschinenlernen, aus den Lerndaten, des Zusammenhangs zwischen den vierten Betriebsdaten und der zweiten NOx-Konzentration. Das zweite Vorhersagemodell gibt den vorhergesagten Wert der zweiten NOx-Konzentration aus, wenn die vierten Betriebsdaten eingegeben werden. Beispielsweise ist das zweite Vorhersagemodell ein sogenanntes neurales Netzwerk.As described above, the fourth operational data is data having a correlation or causation with the second NOx concentration. Therefore, the learning means 81 constructs the second prediction model through machine learning from the learning data of the relationship between the fourth operational data and the second NOx concentration. The second prediction model outputs the predicted value of the second NOx concentration when the fourth operation data is input. For example, the second prediction model is a so-called neural network.

Der Prädiktor 82 erlangt von der Lerneinrichtung 81, das zweite Vorhersagemodell (gelernte Modell), das durch die Lerneinrichtung 81 konstruiert wird. Danach, sagt der Prädiktor 82 die zweite NOx-Konzentration basierend auf den vierten Betriebsdaten, die nicht die Lerndaten sind, durch das zweite Vorhersagemodell (gelerntes Modell) vorher. Konkret, gibt der Prädiktor 82 Daten, die die vierten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, in das gelernte Modell ein und sagt die zweite NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 (t2 = t1 + Δt) vorher, nachdem die vorgegebene Zeitspanne Δt vom vorgegebenen Zeitpunkt t verstrichen ist.The predictor 82 acquires from the learner 81 the second prediction model (learned model) constructed by the learner 81 . After that, the predictor 82 predicts the second NOx concentration based on the fourth operation data, which is not the learning data, by the second prediction model (learned model). Concretely, the predictor 82 inputs data including the fourth operational data at a predetermined time t1 into the learned model, and predicts the second NOx concentration at time t2 (t2=t1+Δt) after the predetermined period of time Δt from the predetermined Time t has elapsed.

Der Prädiktor 82 gibt den vorhergesagten Wert der vorhergesagten zweiten NOx-Konzentration an das Steuerungsgerät 90 aus.The predictor 82 outputs the predicted value of the predicted second NOx concentration to the controller 90 .

Das Steuerungsgerät 90 ist ein informationsverarbeitendes Gerät, wie etwa ein Computer. Beispielsweise kann das Steuerungsgerät 90 einen Mikroprozessor, wie etwa eine CPU oder eine MPU, einen Mikrocontroller, wie etwa eine MCU, eine Memory, wie etwa eine Random Access Memory (RAM) oder eine Read Only Memory (ROM), einen Speicher, wie etwa eine Hard Disk Drive (HDD) oder eine Solid State Drive (SSD), und ein Input/Output-Interface beinhalten.The control device 90 is an information processing device such as a computer. For example, the control device 90 can be a microprocessor such as a CPU or an MPU, a microcontroller such as an MCU, a memory such as a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM), a memory such as a Hard Disk Drive (HDD) or a Solid State Drive (SSD), and an input/output interface.

Hiernach wird die Konfiguration des Steuerungsgerätes 90 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Steuerungsgeräts 90 gemäß der zweiten Ausführungsform.Hereinafter, the configuration of the control device 90 according to the second embodiment will be described with reference to FIG 7 described. 7 12 is a schematic configuration diagram of the control device 90 according to the second embodiment.

Wie in 7 veranschaulicht, beinhaltet das Steuerungsgerät 90 einen Kalkulator 70 (erster Kalkulator), einen Subtraktor 91, einen Kalkulator 92 (zweiter Kalkulator), eine Addiereinrichtung 93, und eine Steuerung 94.As in 7 As illustrated, the controller 90 includes a calculator 70 (first calculator), a subtractor 91, a calculator 92 (second calculator), an adder 93, and a controller 94.

Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wenn NOx, das die gleiche Konzentration wie der vorhergesagte Wert der ersten NOx-Konzentration aufweist, der durch den Prädiktor 61 vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät 31 eingeführt wird, berechnet der Kalkulator 70 eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels, die benötigt wird damit das Denitrifizierungsgerät 31 NOx derart denitrifiziert, dass dessen Konzentration ein Regulierungswert Rth oder weniger ist. Im Folgenden, wird für den Zweck des Vermeidens kompliziert werdender Erklärungen, die benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels, die durch den Kalkulator 70 berechnet wird, als eine erste benötigte Flussgeschwindigkeit bezeichnet. Der Regulierungswert Rth kann im Vorhinein in einem Speicher (nicht veranschaulicht) im Steuerungsgerät 90 gespeichert werden. Ferner, kann das Steuerungsgerät 90 den Regulierungswert Rth von einem externen Gerät empfangen.As described in the first embodiment, when NOx having the same concentration as the predicted value of the first NOx concentration predicted by the predictor 61 is introduced into the denitrification device 31, the calculator 70 calculates a flow rate of the reducing agent which it is necessary for the denitrification device 31 to denitrify NOx so that its concentration is a regulation value Rth or less. Hereinafter, for the purpose of avoiding complicated explanations, the required flow rate of the reducing agent calculated by the calculator 70 is referred to as a first required flow rate. The regulation value Rth may be stored in a memory (not illustrated) in the control device 90 in advance. Furthermore, the control device 90 may receive the regulation value Rth from an external device.

Der Kalkulator 70 gibt die erste benötigte Flussgeschwindigkeit an die Addiereinrichtung 93 aus.The calculator 70 outputs the first flow rate required to the adder 93 .

Der Subtraktor 91 berechnet einen Differenzwert (hiernach bezeichnet als „NOx-Differenz“) zwischen dem vorhergesagten Wert der zweiten NOx-Konzentration, die durch den Prädiktor 82 vorhergesagt wird, und dem Regulierungswert Rth. Danach gibt der Subtraktor 91 die berechnete NOx-Differenz an den Kalkulator 92 aus.The subtractor 91 calculates a difference value (hereinafter referred to as “NOx difference”) between the predicted value of the second NOx concentration predicted by the predictor 82 and the regulation value Rth. Thereafter, the subtractor 91 outputs the calculated NOx difference to the calculator 92 .

Der Kalkulator 92 berechnet eine zweite benötigte Flussgeschwindigkeit, die die Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das zum Entfernen von allem an NOx der NOx-Differenz, die durch den Subtraktor 91 berechnet wird, benötigt wird. Das heißt, die zweite benötigte Flussgeschwindigkeit ist die Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels, die benötigt wird, um sämtliches NOx im Denitrifizierungsgerät 31 zu denitrifizieren, wenn NOx, das die gleiche Konzentration wie die NOx-Differenz aufweist, in das Denitrifizierungsgerät eingeführt wird.The calculator 92 calculates a second required flow rate, which is the flow rate of the reductant required to remove all of the NOx of the NOx difference calculated by the subtractor 91 is required. That is, the second required flow rate is the flow rate of the reducing agent required to denitrify all the NOx in the denitrification device 31 when NOx having the same concentration as the NOx difference is introduced into the denitrification device.

Ein Verfahren zum Berechnen der zweiten benötigten Flussgeschwindigkeit im Kalkulator 92 ist das gleiche wie das Verfahren zum Berechnen der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit im Kalkulator 70.A method of calculating the second required flow rate in the calculator 92 is the same as the method of calculating the first required flow rate in the calculator 70.

Beispielsweise berechnet der Kalkulator 92 die Gesamtmenge an NOx im Abgas basierend auf der Flussgeschwindigkeit des Abgases am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24 und der NOx-Konzentration (NOx-Differenz) am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24. Die Flussgeschwindigkeit des Abgases am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24 kann ein vorhergesagter Wert oder ein gemessener Wert sein. Darauffolgend, berechnet der Kalkulator 92 das Molverhältnis der Menge an Reduktionsmittel zur Menge an NOx zum Erfüllen der Denitrifizierungsgeschwindigkeit, basierend auf der NOx-Konzentration am Auslass des Kohleabgasvorwärmers 24, wenn umgewandelt in eine Sauerstoffkonzentration von 6%, und dem Einstellwert (Regulierungswert Rth) von NOx am Auslass des Denitrifizierungsgerätes 31. Danach, berechnet der Kalkulator 92 die zweite benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels durch Multiplizieren der Gesamtmenge an NOx mit dem Molverhältnis.For example, the calculator 92 calculates the total amount of NOx in the exhaust based on the exhaust flow rate at the outlet of the economizer 24 and the NOx concentration (NOx differential) at the outlet of the economizer 24. The flow rate of exhaust at the outlet of the economizer 24 may be a predicted one value or a measured value. Subsequently, the calculator 92 calculates the molar ratio of the amount of reducing agent to the amount of NOx to meet the denitrification rate, based on the NOx concentration at the outlet of the economizer 24 when converted to an oxygen concentration of 6%, and the set value (regulation value Rth) of NOx at the outlet of the denitrification device 31. Thereafter, the calculator 92 calculates the second required flow rate of the reducing agent by multiplying the total amount of NOx by the molar ratio.

Der Kalkulator 92 gibt die berechnete zweite benötigte Flussgeschwindigkeit an die Addiereinrichtung 93 aus.The calculator 92 outputs the calculated second required flow rate to the adder 93 .

Die Addiereinrichtung 93 berechnet eine dritte benötigte Flussgeschwindigkeit durch Addieren der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit zur zweiten benötigten Flussgeschwindigkeit. Danach gibt die Addiereinrichtung 93 die dritte benötigte Flussgeschwindigkeit an die Steuerung 94 aus.The adder 93 calculates a third required flow rate by adding the first required flow rate to the second required flow rate. Thereafter, the adder 93 outputs the third required flow rate to the controller 94 .

Die Steuerung 94 steuert die Injektionsmenge F basierend auf der dritten benötigten Flussgeschwindigkeit, die durch die Addiereinrichtung 93 berechnet wird. Konkret, steuert die Steuerung 94 den Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 derart, dass die Injektionsmenge F des Injektors 40 die dritte benötigte Flussgeschwindigkeit ist, die durch die Addiereinrichtung 93 berechnet wird.The controller 94 controls the injection amount F based on the third required flow rate calculated by the adder 93 . Concretely, the controller 94 controls the valve opening degree of the control valve 34 such that the injection amount F of the injector 40 is the third required flow rate calculated by the adder 93 .

Als Nächstes, wird der Betriebsfluss des Steuerungssystems 3B gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.Next, the operation flow of the control system 3B according to the second embodiment will be described.

Das Vorhersagegerät 50 gibt Daten, die die ersten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, in das erste Vorhersagemodell (gelernte Modell) ein und sagt die erste NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 (t2 = t1 + Δt) vorher, nachdem die vorgegebene Zeitspanne Δt vom vorgegebenen Zeitpunkt t verstrichen ist. Das Vorhersagegerät 50 gibt den vorhergesagten Wert der vorhergesagten ersten NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 an das Steuerungsgerät 90 aus.The prediction device 50 inputs data including the first operation data at a predetermined time t1 into the first prediction model (learned model) and predicts the first NOx concentration at time t2 (t2=t1+Δt) after the predetermined period of time Δt has elapsed from the predetermined time t. The prediction device 50 outputs the predicted value of the predicted first NOx concentration to the control device 90 at time t2.

Das Vorhersagegerät 80 sagt die zweite NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 durch Eingeben von Daten, die die vierten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, in das zweite Vorhersagemodell (gelernte Modell) vorher. Die Daten, die die vierten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, können die vierten Betriebsdaten zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten, und können ferner die vierten Betriebsdaten zu einem Zeitpunkt vor dem vorgegebenen Zeitpunkt t1 beinhalten.The prediction device 80 predicts the second NOx concentration at time t2 by inputting data including the fourth operational data at predetermined time t1 into the second prediction model (learned model). The data including the fourth operation data at the predetermined time t1 may include the fourth operation data at the predetermined time t1, and may further include the fourth operation data at a time before the predetermined time t1.

Hier ist das zweite Vorhersagemodell ein Lernmodell, das durch Maschinenlernen des Zusammenhangs zwischen den gemessenen Werten der vierten Betriebsdaten und den gemessenen Werten der zweiten NOx-Konzentration konstruiert wird. Die Lerndaten, die bei der Konstruktion des zweiten Vorhersagemodells verwendet werden, sind ein Datensatz der vierten Betriebsdaten und der gemessenen Werte der zweiten NOx-Konzentration, die erhalten wird, wenn die Injektionsmenge F durch das Steuerungssystem 3 der ersten Ausführungsform gesteuert wird. Das heißt die Lerndaten des zweiten Vorhersagemodells sind der Datensatz der vierten Betriebsdaten und der gemessenen Werte der zweiten NOx-Konzentration, die erhalten werden, wenn die Funktion des Kalkulators 92 außer Kraft gesetzt wird und die erste benötigte Flussgeschwindigkeit, die durch den Kalkulator 70 berechnet wird, an die Steuerung 94 als die dritte benötigte Flussgeschwindigkeit ausgegeben wird.Here, the second prediction model is a learning model constructed by machine learning the relationship between the measured values of the fourth operational data and the measured values of the second NOx concentration. The learning data used in the construction of the second prediction model is a set of the fourth operation data and the measured values of the second NOx concentration obtained when the injection amount F is controlled by the control system 3 of the first embodiment. That is, the learning data of the second prediction model is the data set of the fourth operation data and the measured values of the second NOx concentration obtained when the function of the calculator 92 is disabled and the first required flow rate calculated by the calculator 70 , is output to controller 94 as the third required flow rate.

Das Vorhersagegerät 80 gibt den vorhergesagten Wert der vorhergesagten zweiten NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2 an das Steuerungsgerät 90 aus.The prediction device 80 outputs the predicted value of the predicted second NOx concentration to the control device 90 at time t2.

Das Steuerungsgerät 90 erhält die erste benötigte Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels zu einem Zeitpunkt t2 basierend auf dem vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration zum Zeitpunkt t2. Ferner, erhält das Steuerungsgerät 90 die NOx-Differenz, die die Differenz zwischen dem Regulierungswert Rth und dem vorhergesagten Wert der zweiten NOx-Konzentration ist, und erhält die zweite benötigte Flussgeschwindigkeit aus der NOx-Differenz. Danach addiert das Steuerungsgerät 90 die erste benötigte Flussgeschwindigkeit und die zweite benötigte Flussgeschwindigkeit, um die dritte benötigte Flussgeschwindigkeit zu erhalten und steuert den Ventilöffnungsgrad des Steuerungsventils 34 derart, dass die Injektionsmenge F des Injektors 40 die dritte benötigte Flussgeschwindigkeit ist.The controller 90 obtains the first required flow rate of the reducing agent at time t2 based on the predicted value of the first NOx concentration at time t2. Further, the controller 90 obtains the NOx difference, which is the difference between the regulation value Rth and the predicted value of the second NOx concentration, and obtains the second required flow rate from the NOx difference. Thereafter, the controller 90 adds the first required flow rate and the second required flow rate to obtain the third required flow rate and controls the valve opening degree of the control valve 34 such that the injection amount F of the injector 40 is the third required flow rate.

Wie oben beschrieben, sagt das Steuerungssystem 3B gemäß der zweiten Ausführungsform die erste NOx-Konzentration basierend auf den ersten Betriebsdaten, die die zweiten Betriebsdaten und die dritten Betriebsdaten beinhalten, vorher und steuert die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels basierend auf dem vorhergesagten Wert.As described above, the control system 3B according to the second embodiment predicts the first NOx concentration based on the first operational data including the second operational data and the third operational data, and controls the injection amount F of the reducing agent based on the predicted value.

Mit solch einer Konfiguration kann das Steuerungssystem 3B die erste NOx-Konzentration in Anbetracht der Betriebsbedingungen des Kohlepulverisators 12, der ein Faktor ist, der die Flussgeschwindigkeit des Abgases variiert, vorhersagen und kann die Injektionsmenge F des Reduktionsmittels zweckdienlich steuern.With such a configuration, the control system 3B can predict the first NOx concentration considering the operating conditions of the coal pulverizer 12, which is a factor that varies the flow rate of the exhaust gas, and can appropriately control the injection amount F of the reducing agent.

Ferner, erhält das Steuerungsgerät 90 des Steuerungssystems 3B eine benötigte Flussgeschwindigkeit, die eine Flussgeschwindigkeit benötigt zur Denitrifizierung ist, aus dem vorhergesagten Wert der ersten NOx-Konzentration und steuert die Injektionsmenge F gemäß der benötigten Flussgeschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt, sagt das Steuerungssystem 3B die zweite NOx-Konzentration vorher, basierend auf den vierten Betriebsdaten, die die Denitrifizierungsreaktion im Denitrifizierungsreaktor 41 betreffen, und korrigiert die benötigte Flussgeschwindigkeit, basierend auf der NOx-Differenz, die die Differenz zwischen dem vorhergesagten Wert und dem Regulierungswert Rth ist.Further, the controller 90 of the control system 3B obtains a required flow rate, which is a flow rate required for denitrification, from the predicted value of the first NOx concentration, and controls the injection amount F according to the required flow rate. At this time, the control system 3B predicts the second NOx concentration based on the fourth operation data related to the denitrification reaction in the denitrification reactor 41, and corrects the required flow rate based on the NOx difference, which is the difference between the predicted value and the regulation value Rth.

Mit solch einer Konfiguration kann das Steuerungssystem 3B gemäß der zweiten Ausführungsform die Injektionsmenge F zweckdienlicher als im Vergleich zur ersten Ausführungsform steuern.With such a configuration, the control system 3B according to the second embodiment can control the injection amount F more appropriately as compared to the first embodiment.

Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die spezifische Konfiguration nicht auf diese Ausführungsform limitiert, und beinhaltet Designs und dergleichen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within the scope of the present invention.

Beispielsweise sind, in oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen, die Kohlearten der Kohle, die in den jeweiligen Kohlebunkern 10 (10-1 bis 10-n) gelagert werden, der pulverisierte Kohle-Zuführgeräte 4-1 bis 4-n unterschiedlich. Jedoch können einige oder alle der Kohlearten die gleiche sein.For example, in the first and second embodiments described above, the coal types of the coal stored in the respective coal bunkers 10 (10-1 to 10-n) of the pulverized coal feeders 4-1 to 4-n are different. However, some or all of the chars can be the same.

(Modifizierungsbeispiel 1)(Modification Example 1)

Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform sind beschrieben worden für einen Fall, in dem die zweiten Betriebsdaten die Primärluftflussgeschwindigkeit und der Antriebsstrom des Primärluftgebläses als ein Beispiel sind, aber die zweiten Betriebsdaten sind nicht darauf limitiert. Die zweiten Betriebsdaten können Daten sein, die die Betriebsbedingungen der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n angeben, und können die Abgasklappenöffnung der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n, die Primärlufttemperatur, der Primärluftdruck, der untere Kammerdruck, der obere Kammerdruck, der Mühlendifferentialdruck (Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Inneren des Kohlepulverisators 12), die Außentemperatur, die Rotationsseparatorgeschwindigkeit, und dergleichen sein. Die zweiten Betriebsdaten beinhalten die Identifizierungsinformation der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n, und die Identifizierungsinformation der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n und die Betriebsbedingungen der Kohlepulverisatoren 12-1 bis 12-n können miteinander in Verbindung stehen.The first embodiment and the second embodiment have been described for a case where the second operational data is the primary air flow speed and the drive current of the primary air blower as an example, but the second operational data is not limited thereto. The second operating data may be data indicating the operating conditions of the coal pulverizers 12-1 to 12-n, and may include the exhaust valve opening of the coal pulverizers 12-1 to 12-n, the primary air temperature, the primary air pressure, the lower chamber pressure, the upper chamber pressure, the mill differential pressure (pressure difference between the inlet and the inside of the coal pulverizer 12), the outside temperature, the rotary separator speed, and the like. The second operational data includes the identification information of the coal pulverizers 12-1 to 12-n, and the identification information of the coal pulverizers 12-1 to 12-n and the operational conditions of the coal pulverizers 12-1 to 12-n may be related to each other.

(Modifizierungsbeispiel 2)(Modification Example 2)

In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform können die ersten Betriebsdaten die untenstehend beschriebenen Daten (a) und (b) beinhalten. Folglich, kann es beim Vorhersagen der ersten NOx-Konzentration möglich werden nicht nur die Variation des Brennstoff-NOx, sondern auch die Variation des Wärme-NOx zu berücksichtigen, und die Vorhersagegenauigkeit der ersten NOx-Konzentration wird verbessert.

  1. (a) Daten der Reaktionstemperatur des Denitrifizierungsreaktors 41 und der Verbrennungstemperatur des kohlebefeuerten Heizkessels 5 (beispielsweise Auslasstemperatur eines jeden Überhitzers 22 und Sprühflussgeschwindigkeit eines jeden Überhitzers 22)
  2. (b) Daten der O2-Konzentration (beispielsweise O2-Konzentration am Auslass eines jeden Kohleabgasvorwärmers 24)
In the first embodiment and the second embodiment, the first operation data may include data (a) and (b) described below. Consequently, when predicting the first NOx concentration, it may become possible to consider not only the variation in fuel NOx but also the variation in heat NOx, and the prediction accuracy of the first NOx concentration is improved.
  1. (a) Data of the reaction temperature of the denitrification reactor 41 and the combustion temperature of the coal-fired boiler 5 (for example, outlet temperature of each superheater 22 and spray flow rate of each superheater 22)
  2. (b) O 2 concentration data (for example, O 2 concentration at the outlet of each economizer 24)

(Modifizierungsbeispiel 3)(Modification Example 3)

In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, können die ersten Betriebsdaten Informationen über das Luftverhältnis beinhalten. Das Luftverhältnis ist (die Menge an Luft, die tatsächlich in den kohlebefeuerten Heizkessel 5 eingebracht wird)/(die Minimalmenge an Luft, die für die Brennstoffverbrennung benötigt wird (theoretische Luftmenge)).In the first embodiment and the second embodiment, the first operation data may include air ratio information. The air ratio is (the amount of air actually introduced into the coal-fired boiler 5)/(the minimum amount of air required for fuel combustion (theoretical air amount)).

(Modifizierungsbeispiel 4)(Modification Example 4)

8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration veranschaulicht, wenn das Vorhersagegerät 50 und das Vorhersagegerät 80 mit einem informationsverarbeitenden Gerät, wie etwa einem Computer konfiguriert sind. Das Vorhersagegerät 50 und das Vorhersagegerät 80 beinhalten einen Central Processing Unit (CPU)-Peripherieteil, einen Inputter/Outputter, und einen Legacy-Inputter/Outputter. Der CPU-Peripheriteil beinhaltet eine CPU 802, eine Random Access Memory (RAM) 803, eine Grafiksteuerung 804, und ein Displaygerät 805, die durch eine Host-Steuerung 801 miteinander verbunden sind. Der Inputter/Outputter beinhaltet ein Kommunikations-Interface 807, ein Festplattenlaufwerk 808, und ein Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM)-Laufwerk 809, die mit der Host-Steuerung 801 durch eine Input/Output-Steuerung 806 verbunden sind. Der Legacy-Inputter/Outputter beinhaltet eine Read Only Memory (ROM) 810, ein flexibles Plattenlaufwerk 811 und einen Input/Output-Chip 812, die mit der Input/Output 806-Steuerung verbunden sind. 8th 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration when the prediction device 50 and the prediction device 80 are configured with an information processing device such as a computer. The prediction device 50 and the prediction device 80 include a central processing unit (CPU) peripheral part, an inputter/outputter, and a legacy inputter/outputter. The CPU peripheral includes a CPU 802, a random access memory (RAM) 803, a graphics controller 804, and a display device 805, which are interconnected through a host controller 801. The inputter/outputter includes a communications interface 807, a hard disk drive 808, and a compact disk read only memory (CD-ROM) drive 809 which are connected to the host controller 801 through an input/output controller 806. The legacy input/output includes a read only memory (ROM) 810, a flexible disk drive 811 and an input/output chip 812 connected to the input/output 806 controller.

Die Host-Steuerung 801 verbindet die RAM 803 mit der CPU 802, die auf die RAM 803 bei einer hohen Transfergeschwindigkeit zugreift, und die Grafik-Steuerung 804. Die CPU 802 arbeitet basierend auf den Programmen, die in der ROM 810 und der RAM 803 gespeichert sind, um jede Einheit zu steuern. Die Grafik-Steuerung 804 erlangt Bilddaten, die auf einem Frame-Puffer, der in der RAM 803 durch die CPU 802 und dergleichen erzeugt werden, und zeigt die Bilddaten am Display-Gerät 805 an. Stattdessen kann die Grafik-Steuerung 804 einen Frame-Puffer zum Speichern von Bilddaten, die durch die CPU 802 oder dergleichen darin erzeugt werden, beinhalten.The host controller 801 connects the RAM 803 to the CPU 802, which accesses the RAM 803 at a high transfer speed, and the graphics controller 804. The CPU 802 operates based on the programs stored in the ROM 810 and the RAM 803 are stored to control each unit. The graphics controller 804 acquires image data generated on a frame buffer created in the RAM 803 by the CPU 802 and the like, and displays the image data on the display device 805 . Instead, the graphics controller 804 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 802 or the like therein.

Die Input/Output-Steuerung 806 verbindet die Host-Steuerung 801 mit dem Festplattenlaufwerk 808, dem Kommunikations-Interface 807, und dem CD-ROM-Laufwerk 809, die Input/Output-Geräte mit relativ hoher Geschwindigkeit sind. Das Festplattenlaufwerk 808 speichert Programme und Daten, die durch die CPU 802 verwendet werden. Das Kommunikations-Interface 807 verbindet sich zu einem Netzwerkkommunikationsgerät 891, um Programme oder Daten zu übermitteln oder zu empfangen. Das CD-ROM-Laufwerk 809 liest ein Programm oder Daten von der CD-ROM 892 und stellt die gleichen dem Festplattenlaufwerk 808 und dem Kommunikations-Interface 807 über die RAM 803 bereit.The input/output controller 806 connects the host controller 801 to the hard disk drive 808, the communication interface 807, and the CD-ROM drive 809, which are relatively high-speed input/output devices. The hard disk drive 808 stores programs and data used by the CPU 802. The communication interface 807 connects to a network communication device 891 to transmit or receive programs or data. The CD-ROM drive 809 reads a program or data from the CD-ROM 892 and provides the same to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM 803.

Die Input/Output-Steuerung 806 ist verbunden mit der ROM 810, und dem flexiblen Plattenlaufwerk 811 und dem Input/Output-Chip 812, die Input/Output-Geräte mit relativ geringer Geschwindigkeit sind. Die ROM 810 speichert ein Boot-Programm, das durch das Vorhersagegerät 50 und das Vorhersagegerät 80 beim Hochfahren ausgeführt wird, ein Programm, das von der Hardware des Vorhersagegeräts 50 und des Vorhersagegeräts 80 abhängt, und dergleichen. Das flexible Plattenlaufwerk 811 liest ein Programm oder Daten von der flexiblen Platte 893 und stellt die gleichen dem Festplattenlaufwerk 808 und dem Kommunikations-Interface 807 über die RAM 803 bereit. Der Input/Output-Chip 812 verbindet verschiedene Input/Output-Geräte über das flexible Plattenlaufwerk 811 oder eine parallele Schnittstelle, eine serielle Schnittstelle, eine Tastaturschnittstelle, eine Mausschnittstelle und dergleichen.The input/output controller 806 is connected to the ROM 810, and the flexible disk drive 811 and the input/output chip 812, which are relatively low speed input/output devices. The ROM 810 stores a boot program executed by the predictor 50 and the predictor 80 at startup, a program depending on the hardware of the predictor 50 and the predictor 80, and the like. The flexible disk drive 811 reads a program or data from the flexible disk 893 and provides the same to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM803. The input/output chip 812 connects various input/output devices via the flexible disk drive 811 or a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like.

Das Programm, das durch die CPU 802 ausgeführt wird, wird auf einem Aufzeichenmedium, wie etwa einem flexiblen Plattenlaufwerk 893, einer CD-ROM 892, oder einer Chip (IC)-Karte gespeichert und durch den Nutzer bereitgestellt. Das Programm, das auf dem Aufzeichenmedium gespeichert ist, kann komprimiert oder unkomprimiert sein. Das Programm wird auf dem Festplattenlaufwerk 808 vom Aufzeichenmedium installiert, in die RAM 803 gelesen, und durch die CPU 802 ausgeführt. Das Programm, das durch die CPU 802 ausgeführt wird, lässt das Vorhersagegerät 50 als die Lerneinrichtung 60 und den Prädiktor 61 agieren, beschrieben in Bezug auf 1 bis 8, und lässt das Vorhersagegerät 80 als die Lerneinrichtung 81 und den Prädiktor 82 agieren, beschrieben in Bezug auf 1 bis 8.The program executed by the CPU 802 is stored in a recording medium such as a flexible disk drive 893, a CD-ROM 892, or a chip (IC) card and provided by the user. The program stored on the recording medium can be compressed or uncompressed. The program is installed on the hard disk drive 808 from the recording medium, read into the RAM 803, and executed by the CPU 802. The program executed by the CPU 802 makes the predictor 50 act as the learner 60 and the predictor 61 described with reference to FIG 1 until 8th , and makes the predictor 80 act as the learner 81 and the predictor 82 described with reference to FIG 1 until 8th .

Das oben veranschaulichte Programm kann in einem externen Speichermedium gespeichert werden. Als das Speichermedium kann zusätzlich zur flexiblen Platte 893 und der CD-ROM 892, ein optisches Aufzeichenmedium, wie etwa eine Digital Versatile Disk (DVD) oder Phase Disk (PD), ein magentooptisches Aufzeichenmedium, wie etwa eine MiniDisc (MD), ein Bandmedium, eine Halbleiter-Memory, wie etwa eine IC-Karte, und dergleichen verwendet werden. Ferner, kann ein Speichermedium, wie etwa eine Festplatte oder RAM, die in einem Server-System bereitgestellt werden, das mit einem eigenen Kommunikationsnetzwerk oder dem Internet verbunden ist, als ein Aufzeichenmedium verwendet werden und als ein Programm über das Netzwerk bereitgestellt werden.The program illustrated above can be stored in an external storage medium. As the storage medium, in addition to the flexible disk 893 and the CD-ROM 892, an optical recording medium such as a Digital Versatile Disk (DVD) or Phase Disk (PD), a magento-optical recording medium such as a MiniDisc (MD), a tape medium , a semiconductor memory such as an IC card, and the like can be used. Furthermore, a storage medium such as a hard disk or RAM provided in a server system connected to its own communication network or the Internet can be used as a recording medium and provided as a program over the network.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial Applicability

Die vorliegende Offenbarung kann in einem Steuerungssystem fähig zum zweckdienlichen Steuern der Injektionsmenge des Reduktionsmittel in das Abgas verwendet werden.The present disclosure can be used in a control system capable of appropriately controlling the injection amount of the reducing agent into the exhaust gas.

BezugszeichenlisteReference List

22
Wärmekrafterzeugungseinrichtungthermal power generating facility
55
kohlebefeuerter Heizkesselcoal-fired boiler
1212
Kohlepulverisatorcoal pulverizer
3, 3B3, 3B
Steuerungssystemcontrol system
3131
Denitrifizierungsgerätdenitrification device
4040
Injektorinjector
4141
Denitrifizierungsreaktordenitrification reactor
50, 8050, 80
Vorhersagegerätprediction device
51, 9051, 90
Steuerungsgerätcontrol device
7070
Kalkulatorcalculator
9191
Subtraktorsubtractor
9292
Kalkulatorcalculator
9393
Addiereinrichtungadder
9494
Steuerungsteering

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP 2019130924 [0001]JP 2019130924 [0001]

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Steuerungssystem zum Steuern einer Injektionsmenge eines Reduktionsmittels, das in ein Abgas injiziert werden soll, das von einem kohlebefeuerten Heizkessel in einer Wärmekrafterzeugungseinrichtung zu einem Denitrifizierungsreaktor eines Denitrifizierungsgeräts fließt, wobei das Steuerungssystem umfasst: einen ersten Prädiktor, der eine erste Konzentration vorhersagt, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden im Abgas ist, das zum Denitrifizierungsreaktor fließt, basierend auf ersten Betriebsdaten, die Betriebsdaten der Wärmekrafterzeugungseinrichtung sind; und ein Steuerungsgerät, das die Injektionsmenge steuert basierend auf einem vorhergesagten Wert der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, wobei die ersten Betriebsdaten zumindest eines aus zweiten Betriebsdaten und dritten Betriebsdaten beinhalten, wobei die zweiten Betriebsdaten Betriebsdaten von einem oder mehr Kohlepulverisatoren sind, die in der Wärmekrafterzeugungseinrichtung bereitgestellt sind, und die dritten Betriebsdaten Betriebsdaten des kohlebefeuerten Heizkessels sind, die durch Variation der Betriebsbedingungen von einem oder mehr Kohlepulverisatoren beeinflusst werden.A control system for controlling an injection amount of a reducing agent to be injected into an exhaust gas flowing from a coal-fired boiler in a thermal power generation facility to a denitrification reactor of a denitrification apparatus, the control system comprising: a first predictor that predicts a first concentration, which is a concentration of nitrogen oxides in exhaust gas flowing to the denitrification reactor, based on first operational data, which is operational data of the thermal power generation facility; and a controller that controls the injection amount based on a predicted value of the first concentration predicted by the first predictor, wherein the first operational data includes at least one of second operational data and third operational data, the second operational data being operational data of one or more coal pulverizers provided in the thermal power generation facility, and the third operational data being operational data of the coal-fired boiler which is obtained by varying the operational conditions of one or more coal pulverizers are affected. Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmekrafterzeugungseinrichtung eine Vielzahl der Kohlepulverisatoren beinhaltet, und die zweiten Betriebsdaten Daten beinhalten, die Betriebsbedingungen eines jeden der Vielzahl der Kohlepulverisatoren angeben.control system according to claim 1 wherein the thermal power generation device includes a plurality of the coal pulverizers, and the second operational data includes data indicative of operational conditions of each of the plurality of the coal pulverizers. Steuerungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die zweiten Betriebsdaten ferner Zuführmengen der Kohle, die zur Vielzahl an Kohlepulverisatoren zugeführt wird, und Kohlearten der Kohle, die zur Vielzahl an Kohlepulverisatoren zugeführt wird, beinhalten.control system according to claim 2 , wherein the second operational data further includes feed amounts of the coal fed to the plurality of coal pulverizers and coal types of the coal fed to the plurality of coal pulverizers. Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: eine erste Lerneinrichtung, die ein Vorhersagemodell konstruiert, das den vorhergesagten Wert der ersten Konzentration ausgibt, durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung von, als Lerndaten, einem Datensatz der ersten Betriebsdaten und gemessener Werte der ersten Konzentration, die in vergangenen Betrieben erhalten wurden, wobei der erste Prädiktor Daten, die die ersten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt beinhalten, in das Vorhersagemodell, das durch die erste Lerneinrichtung konstruiert wird, eingibt und die erste Konzentration vorhersagt, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne vom vorgegebenen Zeitpunkt verstrichen ist.Control system according to one of Claims 1 until 3 , further comprising: a first learning device that constructs a prediction model that outputs the predicted value of the first concentration by performing machine learning using, as learning data, a data set of the first operation data and measured values of the first concentration obtained in past operations wherein the first predictor inputs data including the first operation data at a predetermined point in time into the prediction model constructed by the first learning means and predicts the first concentration after a predetermined period of time has elapsed from the predetermined point in time. Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuerungsgerät beinhaltet: einen ersten Kalkulator, der eine erste benötigte Flussgeschwindigkeit, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das benötigt wird um die Stickstoffoxide zu denitrifizieren, derart berechnet, dass eine Konzentration der Stickstoffoxide ein Zielwert oder weniger ist, wenn die Stickstoffoxide mit der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät eingeführt werden; und eine Steuerung, die die Injektionsmenge basierend auf der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit, die durch den ersten Kalkulator berechnet wird, steuert.Control system according to one of Claims 1 until 4 , wherein the control device includes: a first calculator that calculates a first required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required to denitrify the nitrogen oxides, such that a concentration of the nitrogen oxides is a target value or less when the nitrogen oxides with the first concentration predicted by the first predictor are introduced into the denitrification device; and a controller that controls the injection amount based on the first required flow rate calculated by the first calculator. Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: einen zweiten Prädiktor, der eine zweite Konzentration, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden im Abgas ist, das den Denitrifizierungsreaktor durchlaufen hat, vorhersagt basierend auf vierten Betriebsdaten, die eine Denitrifizierungsreaktion im Denitrifizierungsreaktor betreffen, wobei das Steuerungsgerät beinhaltet: einen ersten Kalkulator, der eine erste benötigte Flussgeschwindigkeit, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das benötigt wird um die Stickstoffoxide zu denitrifizieren, derart berechnet, dass eine Konzentration der Stickstoffoxide ein Zielwert oder weniger ist, wenn die Stickstoffoxide mit der ersten Konzentration, die durch den ersten Prädiktor vorhergesagt wird, in das Denitrifizierungsgerät eingeführt werden; einen Subtraktor, der einen Differenzwert zwischen einem vorhergesagten Wert der zweiten Konzentration und dem Zielwert berechnet; einen zweiten Kalkulator, der eine zweite benötigte Flussgeschwindigkeit berechnet, die eine Flussgeschwindigkeit des Reduktionsmittels ist, das für das Denitrifizierungsgerät benötigt wird, um sämtliche Stickstoffoxide des Differenzwertes, der durch den Subtraktor berechnet wird, zu denitrifizieren; eine Addiereinrichtung, die eine dritte benötigte Flussgeschwindigkeit durch Addieren der ersten benötigten Flussgeschwindigkeit und der zweiten benötigten Flussgeschwindigkeit berechnet; und eine Steuerung, die die Injektionsmenge basierend auf der dritten benötigten Flussgeschwindigkeit, die durch die Addiereinrichtung berechnet wird, steuert.Control system according to one of Claims 1 until 4 , further comprising: a second predictor that predicts a second concentration, which is a concentration of nitrogen oxides in exhaust gas that has passed through the denitrification reactor, based on fourth operational data related to a denitrification reaction in the denitrification reactor, wherein the control device includes: a first calculator, calculating a first required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required to denitrify the nitrogen oxides, such that a concentration of the nitrogen oxides is a target value or less when the nitrogen oxides having the first concentration predicted by the first predictor will be introduced into the denitrification apparatus; a subtractor that calculates a difference value between a predicted value of the second concentration and the target value; a second calculator that calculates a second required flow rate, which is a flow rate of the reducing agent required for the denitrification apparatus to denitrify all nitrogen oxides of the difference value calculated by the subtractor; an adder that calculates a third required flow rate by adding the first required flow rate and the second required flow rate; and a controller that controls the injection amount based on the third required flow rate calculated by the adder. Steuerungssystem gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: eine zweite Lerneinrichtung, die ein Vorhersagemodell konstruiert, das den vorhergesagten Wert der zweiten Konzentration ausgibt, durch Durchführen von Maschinenlernen unter Verwendung von, als Lerndaten, einem Datensatz der vierten Betriebsdaten und gemessener Werte der zweiten Konzentration, die in vergangenen Betrieben erhalten wurden, wobei der zweite Prädiktor Daten, die die vierten Betriebsdaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt beinhalten, in das zweite Vorhersagemodell, das durch die zweite Lerneinrichtung konstruiert wird, eingibt und die zweite Konzentration vorhersagt, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne vom vorgegebenen Zeitpunkt verstrichen ist.control system according to claim 6 , further comprising: a second learning device that constructs a prediction model that outputs the predicted value of the second concentration by performing machine learning using, as learning data, a data set of the fourth operation data and measured values of the second concentration obtained in past operations were, where the second predictor inputs data including the fourth operational data at a predetermined point in time into the second prediction model constructed by the second learning means and predicts the second concentration after a predetermined period of time has elapsed from the predetermined point in time.
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